• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 33
  • 28
  • 23
  • 11
  • 9
  • 6
  • 5
  • 4
  • 4
  • 3
  • 1
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 136
  • 30
  • 30
  • 26
  • 23
  • 13
  • 13
  • 12
  • 11
  • 9
  • 9
  • 8
  • 8
  • 8
  • 8
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
71

Ecología e impacto de los mamíferos invasores en ecosistemas insulares: la isla de Corvo, Archipiélago de las Azores

Hervías Parejo, Sandra 25 February 2014 (has links)
Tesis por compendio de publicaciones / Esta investigación se ha centrado en analizar el impacto directo e indirecto de los tres mamíferos invasores más comunes en los ecosistemas insulares (el ratón casero Mus domesticus, la rata negra Rattus rattus y el gato Felis silvestris catus), sobre la pardela cenicienta (Calonectris diomedea borealis). El trabajo se ha desarrollado en Corvo, que es la isla más remota del Archipiélago de las Azores y la última en ser descubierta y colonizada, por lo que la introducción de mamíferos invasores ocurrió en una época relativamente más reciente (aproximadamente en el año 1600). Por este motivo, esta isla preserva una gran diversidad de especies de aves marinas y la población más importante de pardela. A pesar de que otras especies de aves marinas (por ejemplo, el paíño de Madeira Oceanodroma castro o la pardela chica Puffinus assimilis) formaban colonias numerosas en el pasado, hoy día las poblaciones de estas especies han sufrido un drástico declive debido, principalmente, a la depredación por los mamíferos introducidos. Hasta el momento se desconoce el impacto de estos mamíferos en el éxito reproductor de la población de pardelas, sin embargo, esta información es útil a la hora de adoptar medidas de conservación. El propósito de este trabajo ha sido evaluar el impacto de múltiples mamíferos invasores coexistiendo en la isla de Corvo sobre el éxito reproductor de las pardelas. Aunque este impacto nunca ha sido estudiado de forma conjunta para varios mamíferos exóticos, teóricamente se sabe que puede ser diferente al producido por cada especie de forma aislada. Para ello, se han abordado diferentes aspectos ecológicos de estos mamíferos así como también las interacciones establecidas entre los mismos. Combinando información sobre el comportamiento trófico con los datos de abundancia y actividad en las inmediaciones de las colonias de pardela, se pudieron dilucidar dos tipos de interacciones entre las especies depredadoras de pardelas, las cuales influyen en el éxito reproductor de las pardelas. A pesar de que únicamente las relaciones letales (depredador-presa) han sido evidenciadas en las poblaciones de aves marinas, esta investigación abordó, además, el impacto indirecto de los depredadores afectando la intensidad de ectoparásitos de las pardelas. Los cuatro estudios científicos que engloban esta investigación demuestran que los gatos son los principales responsables del bajo éxito reproductor de las pardelas en la isla de Corvo. En relación a los roedores, únicamente las ratas depredan huevos y crías de pardela aunque no se rechaza la posibilidad de que los ratones también actúen como depredadores en ausencia de mamíferos invasores de un nivel trófico superior. Si bien cuando las pardelas están presentes en la isla éstas son intensamente depredadas por gatos, en aquellas colonias donde la abundancia de ratas es elevada, los gatos podrían depredar más ratas, favoreciendo así el éxito reproductor de las pardelas. Los dos depredadores de pardela (gatos y ratas) podrían competir, parcialmente, por la misma presa (pardelas). Sin embargo, las ratas parecen tener un impacto pequeño sobre el éxito reproductor de las pardelas. Esto es probablemente debido al tamaño reducido de sus poblaciones y a la elevada tasa de mortalidad, ya que constituyen la fuente de alimento más importante para los gatos. Por tanto, existe la posibilidad de que el comportamiento depredador de las ratas este siendo moderado por este felino. Por último, la presencia de depredadores en las proximidades de los nidos, además, incrementa la intensidad de ectoparásitos de las pardelas. Este impacto indirecto de los depredadores y ectoparásitos sobre las pardelas merece una atención especial, ya que afecta a la condición corporal, a la supervivencia de la nidada y, por tanto, a la salud de los individuos. La información recogida en este trabajo sobre la ecología de los mamíferos invasores en un ecosistema insular, es importante para implementar medidas que aumenten el éxito reproductor de las pardelas. Dicho aumento puede ayudar a enfrentar las amenazas sobre la población de adultos (por ejemplo las capturas accidentales en las redes de pesca) y contribuir para la sobrevivencia de las pardelas, evitando así daños irreversibles como los sufridos por otras especies vecinas. / This research was focused on the direct and indirect impact of the three most common invasive mammals in insular ecosystems (house mouse Mus domesticus, black rat Rattus rattus and cat Felis silvestris catus) on Cory’s shearwater (Calonectris diomedea borealis). The work has been carried out on Corvo, the most remote island of the Azores Archipelago and the last to be discovered and colonized. Consequently, the introduction of invasive mammals occurred more recently (approximately 1600). Therefore, Corvo supports a high diversity of seabird species and the largest population of Cory's shearwater. Although colonies of other seabird species (e.g. Madeiran storm petrel Oceanodroma castro or little shearwater Puffinus assimilis) were numerous in a recent past, today their populations have strongly declined mainly due to predation by introduced mammals. The impact of these mammals on Cory’s shearwater breeding success is unknown, however, this information is required to develop needed conservation measures. For each of the three invasive mammal species targeted in this study, evidence of their individual negative effects on seabird populations can be found within the scientific literature. However, the purpose of this research was to evaluate the overall impact of all coexisting invasive mammals on Corvo Island on the breeding success of Cory’s shearwaters. To achieve this, different ecological aspects of these mammals were studied as well as their relationships. Combining data on trophic behavior with activity around the Cory’s shearwater colonies could be observed two interactions established between cats and rats, which influenced the Cory’s shearwater breeding success. Although only evidence for lethal relationships (predator-prey) has been demostrated in seabirds, this research also addressed the indirect impact of predators influencing the ectoparasite intensity of Cory’s shearwater. The four scientific studies that encompassed this research showed that cats are principally responsible for the low breeding success of Cory’s shearwaters on Corvo Island. Among rodent species, only rats prey upon Cory’s shearwater nests; however mice could act as predators in the absence of invasive mammals occupying a higher trophic level. Even if Cory’s shearwaters were intensely preyed upon by cats during the breeding season, the availability of rats could limit cat predation of Cory’s shearwater chicks. Both predators of Cory’s shearwater (cats and rats) can compete for the same prey (Cory’s shearwaters); however rats seem to have a little impact on Cory’s shearwaters. This is probably due to the low abundance of rats and a high level of predation by cats as rats are their most important food source. Therefore, the predator behavior of rats could be moderated by cats. Lastly, the presence of predators in the vicinity of the nests increased Cory’s shearwater ectoparasite intensity. This indirect impact of predators and ectoparasites on Cory’s shearwaters deserved special attention because it affects body condition, nest survival, and, hence, the health of individuals. The information included in this research about the ecology of invasive mammals in insular ecosystems, is important for developing measures than can contribute to increase breeding success. Such increases can help address threats to the adult population (for example, bycatch in fishing nets) and contribute to the survival of Cory’s shearwaters, thus avoiding irreversible damage as that suffered by neighboring species.
72

Estudio de la evolución del espaciador ribosomal intergénico 45S (IGS45S) y otras familias de ADN repetido en plantas, mediantes técnicas moleculares y citogenéticas

Galián Megías, José Antonio 23 May 2014 (has links)
Tesis por compendio de publicaciones / El objetivo fundamental de esta tesis fue ahondar en los procesos de evolución molecular de algunas de las distintas familias de ADN repetido que se usan de forma rutinaria en los trabajos de taxonomía, filogeografía y filogenética de plantas, para con herramientas de biología molecular (PCR, clonación, secuenciación…) y citogenética molecular (FISH) poner a prueba las teorías generalmente aceptadas sobre los procesos de variación y homogeneización de tales secuencias repetidas. En el primer trabajo de esta tesis como compendio de artículos, utilizando la secuencia de ADN satélite E180 previamente descrita para el género Medicago, diseñamos primers específicos para (1) evaluar la robustez y sensibilidad tanto de la PCR como del FISH para detectar familias de ADN repetido, (2) obtener nuevos datos sobre la evolución genómica (cariotípica) del género Medicago usando ADNsat como marcador, y (3) evaluar el rastro filogenético dejado por una familia de ADNsat en un género tan particular como Medicago, donde se tiene la evidencia de que complejos patrones de hibridación han jugado un papel fundamental en su historia evolutiva. Nuestros resultados demuestran que la detección tanto por técnicas moleculares como citogenéticas de la familia repetida E180 es altamente reproducible a través del género, y que los patrones cromosómicos sirvieron para diferenciar complejos de especies estrechamente relacionados (son taxón-específicos). El segundo trabajo de esta tesis vino motivado por las continuas referencias bibliográficas que usaban las secuencias de la familia de ADN ribosomal nuclear 5S como marcador genético en la práctica de concatenar partes diferentes de dos genes seguidos para usarlas como pertenecientes a un mismo gen, en la creencia de que la homogeneización de secuencia dentro de la familia era completa. En consecuencia comparamos la integridad de la secuencia (longitud, motivos universales conservados y estructura secundaria) y el comportamiento filogenético de zonas 5S codificantes completas en comparación con las quiméricas (concatenadas) de un grupo de genes de ADNrn 5S obtenido de varias especies estrechamente relacionadas. Los resultados que se desprenden sugieren que la homogeneización de secuencias no está operando, ni siquiera dentro de un mismo tándem, en la región codificante del ADNrn 5S, la cual había sido tradicionalmente considerada como un ejemplo de secuencia altamente conservada. De esta manera, la generalizada práctica de concatenar secuencias de genes 5S puede incrementar la diversidad haplotípica, distorsionando los patrones de evolución génica y conduciendo a relaciones haplotípicas incorrectas en algunas reconstrucciones evolutivas. En el tercer y último trabajo de la tesis, estudiamos la secuencia del espaciador intergénico (IGS) del ADNr 45S de Ginkgo biloba y Medicago arborea respectivamente. En el caso de G. biloba, y basándonos en trabajos previos, intentamos discernir si las familias de ADNrn 45S y 5S estaban o no combinadas en el mismo locus. Usando técnicas de citogenética molecular y secuenciación de ADN mostramos que la única organización existente en esta especie es la asociada (primera vez que se demuestra en gimnospermas), donde el gen 5S aparece insertado dentro del IGS 45S.
73

The effects of tachykinins and their metabolites or articular cartilage chondrocyte and synviocyte function / by Dale Andrew Halliday.

Halliday, Dale Andrew January 1993 (has links)
Copies of author's previously published articles inserted. / Bibliography: leaves 89-126. / vii, 126, [88] leaves, [1] leaf of plates : ill. ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Finds that the metabolism of substance P (SP) and the subsequent production of SP-(7-11) is important in regulating the biological activity of SP on chondrycytes in the synoviol joint. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Medicine, 1996?
74

Προσομοίωση φυσικού καναλιού κατερχόμενης ζεύξης (PDSCH) τεχνολογίας LTE

Μπουργάνη, Ευαγγελία 25 January 2012 (has links)
Τα Long Term Evolution (LTE) δίκτυα αποτελούν το πιο πρόσφατο πρότυπο στην τεχνολογία της ιεραρχίας των κινητών δικτύων (GSM/EDGE και UMTS/HSPA τεχνολογίες δικτύων). Οι απαιτήσεις για γρήγορη κινητή, ευρυζωνική πρόσβαση αυξάνει εκθετικά τις τελευταίες δεκαετίες και αναμένεται μεγαλύτερη ακόμα ανάπτυξη στο μέλλον, το οποίο απαιτεί απεριόριστες δυνατότητες σε υπηρεσίες και εφαρμογές διαδικτύου και ανάπτυξη σε συσκευές χειρός και κινητούς εξοπλισμούς. Για να επιτευχθούν αυτές οι απαιτήσεις για μεγάλους ρυθμούς δεδομένων στα κινητά δίκτυα, η International Telecommunication Union (ITU) όρισε τα αρχικά επίπεδα για την εξέλιξη των 4ης γενιάς δικτύων. Στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής εργασίας στόχος είναι η υλοποίηση του φυσικού κατερχόμενου καναλιού Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) του Long Term Evolution (LTE), ενός φυσικού καναλιού μεταφοράς δεδομένων (κάνει τη μετάδοση του DL-SCH καναλιού μεταφοράς). Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια αναδρομή στην εξέλιξη των δικτύων μέχρι να φτάσουμε στην σημερινή εποχή και το LTE. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η αρχιτεκτονική που ακολουθεί το LTE. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις βασικές αρχές που διέπουν το OFDMA, της τεχνικής διαμόρφωσης που χρησιμοποιείται στην κατερχόμενη μετάδοση. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται οι MIMO τεχνολογίες, ενώ στο πέμπτο περιγράφεται αναλυτικά το συγκεκριμένο κανάλι και τέλος στο έκτο κεφάλαιο παρατίθενται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα. / LTE Networks is the latest standard in mobile networks technologies hierarchy (GSM/EDGE and UMTS/HSPA). The requirements for fast mobile, broadband access increases exponentially during the last decades and even larger and even more significant development is expected in the future, which (future) is guided from the unlimited features in services and internet applications and from the development of mobile equipment and portable devices).To fulfill these demands for the large data rates in mobile networks , International Telecommunication Union (ITU) defined those primal levels for 4th Generation Networks evolution. The purpose of this thesis is the implementation of LTE’s Physical Downlink Shared Channel (PDSCH), a physical channel for data transfer . In the first chapter a recursion is made through the development of networks and up to current technologies and LTE. In chapter two LTE architectures are described. In chapter three, basic OFDMA principles are described , which is the modulation method used in downlink transmission. In chapter four MIMO technologies are described while in the fifth chapter the particular channel is described in depth. Finally in chapter six are laid down the results and conclusions.
75

Τεχνικές λήψης δορυφορικών συστημάτων κινητής τηλεφωνίας

Ζωχιός, Αναστάσιος 03 October 2011 (has links)
Τα συστήματα κινητής τηλεφωνίας απαιτούν οι κινητές συσκευές να βρίσκονται στην περιοχή κάλυψης ενός σταθμού βάσης για να μπορεί να διεξαχθεί επικοινωνία. Τι συμβαίνει όμως όταν ένα κινητό τερματικό βρεθεί σε περιοχή που δεν καλύπτεται από σταθμό βάσης; Αυτό μπορεί να συμβεί είτε σε περίπτωση που η περιοχή είναι απομονωμένη ώστε να μη έχει καταστεί συμφέρον να αναπτυχθεί υποδομή κινητής επικοινωνίας, είτε αν βρίσκεται στην επικράτεια υποανάπτυκτης χώρας όπου οι υποδομές είναι απαρχαιωμένες ή ανύπαρκτες, είτε οι υποδομές της περιοχής έχουν καταστραφεί ή καταστεί πρακτικά μη λειτουργικές λόγω απρόσμενων συμβάντων (πόλεμοι, σεισμοί, παλίρροιες, κλπ). Τα κινητά συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών αναπτύχθηκαν ακριβώς για να παρέχουν αξιόπιστες υπηρεσίες επικοινωνιών «παντού και πάντοτε». Ειδικά, την δεκαετία 1990 που άρχισε η ευρεία χρήση κινητών επικοινωνιών, αντιμετωπίστηκε το αρχικά το πρόβλημα περιορισμένης κάλυψης λόγω μη επαρκούς επίγειας υποδομής. Η ιδέα ήταν να εξυπηρετούνται οι συνδρομητές από δορυφόρους αντί σταθμών βάσης, οι οποίοι θα παρείχαν παγκόσμια κάλυψη και θα παρέμειναν ανεπηρέαστοι από τις εξελίξεις στην Γη. Συνεπώς, δεν θα απαιτούνταν πρόσθετες υποδομές για κάλυψη περιοχών αλλά οι αρχικοί αστερισμοί δορυφόρων να παρείχαν αδιάκοπη κάλυψη. Ωστόσο λόγω της υψηλής χρέωσης δορυφορικής επικοινωνίας, της αδυναμίας παροχής εξαρχής των διαφημιζόμενων υπηρεσιών και του ανταγωνισμού από τα επίγεια συστήματα κινητής τηλεφωνίας, κάποια από τα δορυφορικά κινητά συστήματα (Iridium, Globalstar) οδηγήθηκαν σε χρεωκοπία στις αρχές της δεκαετίας 2000. Τα συστήματα αυτά εξαγοράστηκαν και ανασυστάθηκαν, και εξυπηρετούν εκατοντάδες χιλιάδων συνδρομητών, ενώ ετοιμάζονται για την εκτόξευση νέας γενεάς δορυφόρων. Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τις τεχνικές διαφορικής λήψης στα συστήματα κινητών δορυφορικών επικοινωνιών και γίνεται προσομοίωση της διαφορικής λήψης σήματος δορυφόρου από πλευράς χρήστη. Για να καταστούν όμως σαφέστερες στον χρήστη οι τεχνικές αυτές, προηγείται επισκόπηση των αρχών επικοινωνίας και της αρχιτεκτονικής των συστημάτων αυτών, ενώ μελετώνται και τεχνικές επεξεργασίας που εφαρμόζονται στο κινητό δορυφορικό σήμα. Συγκεκριμένα, στο Κεφάλαιο 1, αναφέρονται οι αρχές κινητών δορυφορικών επικοινωνιών, δηλαδή η συχνότητες επικοινωνίας, οι τροχιές των δορυφόρων, τα φαινόμενα διάδοσης στο ασύρματο δορυφορικό μονοπάτι, η κάλυψη των δορυφόρων κινητών επικοινωνιών, οι δορυφορικές ζεύξεις και οι τεχνικές μεταπομπής του κινητού σήματος. Στο Κεφάλαιο 2, αναλύεται η αρχιτεκτονική των δορυφορικών συστημάτων κινητών επικοινωνιών, δηλαδή όλες οι συνιστώσες διαστήματος και εδάφους από τις οποίες απαρτίζεται ένα δορυφορικό σύστημα που επιτελεί υπηρεσίες κινητών επικοινωνιών. Έμφαση δίνεται στα υποσυστήματα του τηλεπικοινωνιακού δορυφόρου που αποτελεί την κεντρική συνιστώσα κάθε δορυφορικού συστήματος. Γίνεται αναφορά και στην επίγεια υποδομή που παρέχει υποστήριξη στους δορυφόρους και διασύνδεση με τα άλλα δίκτυα επικοινωνιών. Ακολουθεί περιγραφή της αρχιτεκτονικής των δύο πιο δημοφιλών δορυφορικών συστημάτων υπηρεσιών κινητών επικοινωνιών, Iridium και Globalstar. Πλέον όλα τα σήματα κινητών επικοινωνιών είναι ψηφιακά, καθότι η ψηφιακή τεχνολογία προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα έναντι της αναλογικής. Στο Κεφάλαιο 3, αναλύονται οι ψηφιακές τεχνικές που εφαρμόζονται στο δορυφορικό σήμα κινητών επικοινωνιών ακολουθώντας όλα τα στάδια από την ψηφιοποίηση του αναλογικού σήματος που παράγεται από τον ομιλητή, τις διάφορες μορφές κωδικοποίησης, πολυπλεξίας, διαμόρφωσης και τέλος, πολλαπλής πρόσβασης στον δορυφορικό αναμεταδότη. Το Κεφάλαιο 4 μπαίνει στην καρδιά της διπλωματικής εργασίας, δηλαδή τις τεχνικές διαφορισμού. Αναφέρονται γενικά οι τεχνικές διαφορισμού πομπού και δέκτη, και ο δέκτης RAKE για διαφορική λήψη κινητού τηλεφώνου. Επιπλέον αναλύονται οι διαδικασίες διαφορισμού που λαμβάνουν χώρα σε όλο το εύρος ενός δορυφορικού συστήματος κατά την διεξαγωγή κλήσης, που εμπλέκουν δύο ή περισσότερες πύλες και δύο ή περισσότερους δορυφόρους. Τέλος, στο Κεφάλαιο 5, γίνεται προσομοίωση της διαφορικής λήψης τηλεφωνικού σήματος CDMA που εκπέμπεται από πολλαπλούς δορυφόρους που βρίσκονται εντός του οπτικού πεδίου ενός δορυφορικού τηλεφώνου. Τα σήματα των δορυφόρων λαμβάνονται από τον δέκτη RAKE του τηλεφώνου και συνδυάζονται σε ένα συνεκτικό σήμα με κάποια τεχνική συνδυασμού. Βάσει των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων θα αξιολογηθεί η ποιότητα του λαμβανόμενου σήματος για κάθε πρόσθετο δορυφόρο και για κάθε τεχνική συνδυασμού διαφορισμού. / The mobile satellite systems were developed with the ambitious goal to provide reliable service “anywhere, anytime”. Whereas the cellular mobile systems depend on ground infrastructure in order to be operational, the mobile satellite systems indeed can still work even where ground infrastructure is inadequate or destroyed by unexpected events such as earthquakes, tides or wars. The concept of mobile satellite systems is that mobile satellite phones communicate directly with a fleet of dozens of satellites just like cell phones communicate with base stations. In such a way, communication can be delivered uninterrupted by events on Earth, as well as the need for additional ground infrastructure can be bypassed. However, due to high satellite service charges, inability to provide the advertised services and high competition from terrestrial cellular systems some of mobile satellite systems (Iridium, Globalstar) fell into bankruptcy in early 2000s. These systems were taken over and reestablished and are currently serving hundreds of thousands customers, while been prepared to launch a new generation of satellites. The purpose of the present diploma thesis is to study the reception techniques in the mobile satellite systems. Eventually, the diversity reception is simulated for the case of a satellite phone receiving signal from four LEO satellites, inspired by the Globalstar system. In order that the function of a MSS can be understood, before the presentation of the simulation, the principles of mobile satellite communications are presented, following the architecture of an MSS and the digital signal techniques that are utilized in mobile satellite communications. Specifically, in Chapter 1 the principles of mobile satellite communications are reviewed. We start with the types of mobile satellite services and frequency allocation. Then the communications satellites orbits are mentioned with emphasis to the advantages and disadvantages of each orbit that determines its utilization in satellite communications. We proceed with the mobile satellite links, the coverage of a LEO satellite and the handover techniques that are necessary in order to guarantee uninterrupted connection and seamless switching during a call. In Chapter 2, the architecture of a mobile satellite system is analyzed, i.e. the components of which a mobile satellite system is comprised. At first, we will take an insight in the structure and the various systems of a communications satellite. In addition, we will see the structure of the ground segment that supports the satellites and the user segment. Additionally the Iridium and Globalstar are presented that follow totally opposite philosophies in all implementation and function aspects. Digital technology has managed to prevail over its analog counterpart in most satellite communications thanks to its inherent advantages. The most common digital signal techniques will be reviewed in Chapter 3 concerning the MSS. Specifically, source coding, channel coding, line coding, modulation, multiplexing, multiple access, pulse shaping, and equalization techniques are taken into account since all these techniques are implemented in almost every wireless digital communication, rendering the digital signal resistant to wireless channel impairments as well as bandwidth effective. In Chapter 4, diversity analysis takes place. Diversity is a technique whereby multiple replicas of a signal are sent over a wireless channel so as to mitigate fading. We will see the various diversity techniques along with the diversity combining techniques which are used to finally combine the received signals into a single coherent signal. Furthermore, a reader will learn about some diversity techniques used in mobile satellite systems involving multiple satellites and gateways during call establishment and routing. Finally, the knowledge acquired from the previous chapters will help understand the process of diversity reception in the case of a satellite phone. In Chapter 5, the signal reception by a satellite phone from four LEO satellites is simulated by use of the Matlab programming tool. Every satellite is presumed to transmit a replica of the same signal based on the CDMA spread spectrum technique whereas the signals arrive at the phone following different paths (path diversity). Hence the received signal is comprised of four multipath components arriving at the receiver at different times. The satellite phone includes a RAKE receiver which is composed of four fingers or braches each synchronized to a multipath component. The RAKE receiver combines the multipath components using each of the SC, EGC and MRC techniques. Conclusively, the signal-to-noise ratio (SNR) and energy per bit to noise power spectral density ratio (Eb/N0) are measured as a function of the number of RAKE receiver fingers and the combining technique. The simulation results will denote the importance of diversity in the quality of the received signal in a multipath environment as well as the efficiency of each of the combining techniques.
76

Τεχνικές αντιμετώπισης θορύβων και παρεμβολών σε αστικό περιβάλλον κυτταρικής κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς

Καραμπίνα, Άρτεμη 16 April 2013 (has links)
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη τεχνικών αντιμετώπισης θορύβων και παρεμβολών σε αστικό περιβάλλον κυτταρικής κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς. Ξεκινώντας γίνεται αναφορά στις κινητές επικοινωνίες, την ιστορική τους διαδρομή, από τα πρώτα τους βήματα τη δεκαετία του 1940 εως τη σημερινή 4η γενιά και τη ραγδαία άνθισή τους τις τελευταίες δεκαετίες. Περιγράφεται αναλυτικά η κυτταρική ιδέα ανάπτυξης των τηλεπικοινωνιακών συστημάτων, οι βασικές αρχές της και τα τεχνικά χαρακτηριστικά της καθώς και τα διεθνή πρότυπα από τα οποία ορίζεται. Ακολουθεί η αναλυτική περιγραφή του συστήματος UMTS, το οποίο δίνει το στίγμα της κυτταρικής κινητής τηλεφωνίας 3ης γενιάς, ενώ το τρίτο κεφάλαιο πραγματεύεται την ασύρματη μετάδοση σε ανοιχτό χώρο, τα μοντέλα διάδοσης και τους διάφορους παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν ένα ασύρματο κανάλι. Ο θόρυβος και οι παρεμβολές ορίζονται και περιγράφονται διεξοδικά στο τέταρτο κεφάλαιο.Στο πέμπτο κεφάλαιο αναπτύσσονται οι τεχνικές αντιμετώπισής τους και στη συνέχεια ακοιλουθεί η περιγραφή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας. / The objective of this work is the study of the different reduction techniques for Noise and Interference in 3G cellular mobile telecommunication systems at an urban environment.First a reference is made in mobile communications, their historic journey and their rapid evolution in recent decades.An analytical specification of the cellular concept of development, the technical characteristics and the international standards is made.Follows the description of the umts,the wireless transmission in an environment, the diffusion model and factors that may affect a wireless channel.The noise and interference are defined and described.Chapter five describes the reduction methods,at chapter six a specific topology is described and at last there are some conclusions.
77

Κατασκευή ανεστραμμένου ευρετηρίου για τη δεικτοδότηση μηνυμάτων κινητής τηλεφωνίας

Παπαδόπουλος, Ανδρέας 21 December 2012 (has links)
Αρχικά θα μελετήσουμε κάποιες έννοιες σχετικές με το δίκτυο της κινητής τηλεφωνίας και θα ασχοληθούμε πιο συγκεκριμένα με τα υποσυστήματα που μεταφέρουν τα γραπτά μηνύματα κινητής τηλεφωνίας. Κύριο μέλημά μας όμως αποτελεί η ανάλυση του τρόπου αποθήκευσης των μηνυμάτων σε συσκευές κινητής τηλεφωνίας και πιο συγκεκριμένα σε συσκευές που έχουν εγκατεστημένο το λειτουργικό σύστημα Android. Θα μελετήσουμε το λειτουργικό σύστημα Android και θα δούμε ποια είναι τα σημαντικότερα πλεονεκτήματά του, ώστε ένας χρήστης να επιλέξει το συγκεκριμένο λειτουργικό σύστημα για τη συσκευή του, αλλά και γιατί αποτελεί πλέον κυρίαρχο λειτουργικό σύστημα για την ανάπτυξη μικροεφαρμογών από τους προγραμματιστές. Ως προς το λειτουργικό Android θα αναλύσουμε εκτενέστερα τον τρόπο αποθήκευσης των γραπτών μηνυμάτων και θα δούμε πως το Android δομεί το κείμενο των μηνυμάτων και τις διάφορες πληροφορίες που παρέχονται από το ίδιο το δίκτυο της κινητής τηλεφωνίας. Θα αναλύσουμε τα σύντομα γραπτά μηνύματα κινητής τηλεφωνίας, γνωστά και ως sms, που είναι η υπηρεσία σύμφωνα με την οποία οι χρήστες ανταλλάσσουν αποκλειστικά κείμενο διατυπώνοντας συναισθήματα, σκέψεις, καθώς και σημαντικές πληροφορίες. Οι πληροφορίες αυτές αποθηκεύονται στη συσκευή κάθε χρήστη και κάθε συσκευή αποτελεί το μοναδικό οικιακό αποθηκευτικό μέσο σε όλο το δίκτυο της κινητής τηλεφωνίας. Οι πληροφορίες που αποθηκεύεται στα sms, αποτελεί σύνθετο πρόβλημα ανάλυσης, καθώς απαρτίζεται από ελλιπής προτάσεις, μεικτό περιεχόμενο ελληνικών και greeklish γραμμάτων, καθώς και συντομογραφίες που ακολουθούν ένα προσωπικό τρόπο γραφής κάποιων λέξεων δίχως να ακολουθείται κάποια νόρμα σύνταξης, ορθογραφίας και συλλαβισμού στο κείμενο. Θα δούμε πως μπορούμε με κατάλληλο φιλτράρισμα της πληροφορίας των γραπτών μηνυμάτων να προσεγγίσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο την ανθρώπινη λογική γραφής. Θα αναλύσουμε τα φιλτραρισμένα δεδομένα και θα περιγράψουμε πως μπορεί και ο ίδιος ο χρήστης να συμβάλλει σημαντικά στο φιλτράρισμα αυτό αποκλείοντας λέξεις της αρεσκείας του από τα σύνολο των δεδομένων που θα χρησιμοποιηθούν για ευρετηριοποίηση και πως αυτό επηρεάζει σημαντικά την απόδοση της αναζήτησης. Θα επικεντρωθούμε στις πιο διαδεδομένες δομές δεδομένων που χρησιμοποιούνται για ευρετηριοποίηση και θα αναλύσουμε ποια είναι η κατάλληλότερη δομή που πρέπει να χρησιμοποιηθεί στην περίπτωσή μας και πως αυτή τροποποιήθηκε για το σκοπό της μελέτης μας. Θα αναλύσουμε πως η μετατροπή αυτή αποτέλεσε σημαντική εξέλιξη στην απόδοση του ευρετηρίου μας και πως η αναζήτηση με τη χρήση του ανεστραμμένου ευρετηρίου που αναπτύξαμε απογειώνει την ταχύτητα ανάκτησης των δεδομένων των μηνυμάτων. Τέλος, παραθέτουμε την εφαρμογή που αναπτύξαμε με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Java για το λειτουργικό σύστημα Android που ενσωματώνει το ανεστραμμένο ευρετήριο που αναπτύξαμε και βοηθά στην αναζήτηση οποιασδήποτε πληροφορίας από τα γραπτά μηνύματα είτε απευθείας από τη βάση των μηνυμάτων του Android είτε χρησιμοποιώντας το ευρετήριο. / In the current thesis an inverted index was designed for Adroid sms messages which is speeding the information retrieval from the sms database.
78

Μελέτη της τεχνολογίας HSDPA για την μετάδοση multicast δεδομένω σε δίκτυα κινητών επικοινωνιών τρίτης γενιάς

Dib, Rami 28 February 2013 (has links)
Σε έναν κόσμο που αλλάζει με ταχύτατους ρυθμούς, που η γνώση σχεδόν διπλασιάζεται κάθε 10 χρόνια, η χρήση των κινητών δικτύων τρίτης γενιάς έχει αρχίσει να επεκτείνεται. Ειδικά σε μια χώρα όπως η Ελλάδα που η μορφολογία του εδάφους δεν επιτρέπει την χρησιμοποιήση των οπτικών ινών, η ασύρματη επικοινωνία αποκτά πολύ σημαντικό ρόλο. Το τελευταίο καιρό έχει επεκταθεί η χρήση των κινητών δικτύων 3ης γενιάς, που αντικαθιστούν τα προηγούμενα της 2ης γενιάς προσφέροντας στους χρήστες παραπάνω υπηρεσίες. Οι προηγμένες υπηρεσίες που παρέχονται σε ομάδες κινητών χρηστών είναι εφάμιλες με αυτές των συμβατικών ενσύρματων δικτύων όπως mobile internet, mobile streaming, mobile TV κ.α. Στην περίπτωση του ενσύρματου δικτύου είναι εύκολο να κατανοήσουμε ότι ο multicast αυτός μηχανισμός αποστέλνει τα δεδομένα μόνο μία φορα πάνω απο κάθε σύνδεσμο,που είναι τμήμα των μονοπατιών των προορισμών. Στα κινητά δίκτυα που έχουμε την MBMS υπηρεσία (Multimedia Broadcast / Multicast Service) που υποστηρίζει IP εφαρμογές πανεκπομπής (broadcact) και πολυεκπομπής (multicast) επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο την παροχή υπηρεσιών υψηλού ρυθμού μετάδοσης σε πολλαπλούς χρήστες με οικονομικό τρόπο. Η multicast μετάδοση δεδομένων σε κινητά δίκτυα επικοινωνιών βρίσκεται ακόμη στο στάδιο των δοκιμών και της προτυποποίησης της. Ένας multicast μηχανισμός μεταδίδει τα δεδομένα μόνο μία φορά πάνω από κάθε ασύρματο σύνδεσμο που αποτελεί τμήμα των μονοπατιών προς τους προορισμούς-κινητούς χρήστες. Αντικείμενο στην προκείμενη διπλωματική εργασία είναι η μελέτη της τεχνολογιας hsdpa για την μετάδοση multicast δεδομένων σε δίκτυα κινητών επικοινωνών Τρίτης γενιάς .Οπου η σημαντικότερη πρόκληση που αντιμετωπίζει σήμερα η παγκόσμια αγορά κινητών τηλεπικοινωνιών είναι η παροχή νέων, ελκυστικών και διαδραστικών υπηρεσιών προς τους τελικούς χρήστες. Η τεχνολογία High Speed Packet Access (HSPA) αποτελεί τη φυσιολογική εξέλιξη του WCDMA προς αυτή την κατεύθυνση, η οποία πολλές φορές συναντάται και ως 3.5G ή 3G+, προκειμένου να δηλώσει την αναβάθμιση του 3G (UMTS) και ήδη έχει υιοθετηθεί από πολλά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας ανά τον κόσμο. Η εισαγωγή του HSPA κρίθηκε απαραίτητη καθώς, στην πράξη, οι μέγιστοι ρυθμοί μετάδοσης για τα UMTS δίκτυα αποδείχθηκαν χαμηλοί για εφαρμογές πολυμέσων. Ουσιαστικά, το HSPA αποτελεί μία σημαντική αναβάθμιση των UMTS δικτύων προσφέροντας υψηλότερο εύρος ζώνης στους κινητούς χρήστες και αυξημένη χωρητικότητα για τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους με αποτέλεσμα την παροχή υπηρεσιών και εφαρμογών αυξημένης διαδραστικότητας. Η ορολογία HSPA αναφέρεται σε μία γενικότερη έννοια που υιοθετήθηκε από το UMTS Forum προκειμένου να τονίσει τις αναβαθμίσεις του UMTS Radio Interface στις εκδόσεις 5 και 6 του 3GPP στάνταρ. Η συμβολή της HSPA τεχνολογίας, προσεγγίζει μόνο το δίκτυο πρόσβασης, δηλαδή το UTRAN, χωρίς να επεμβαίνει καθόλου στη δομή και τη λειτουργικότητα του Core Network του UMTS. Πιο συγκεκριμένα, το HSPA αναφέρεται σε βελτιώσεις που πραγματοποιήθηκαν τόσο στον κατερχόμενο ασύρματο σύνδεσμο, μέσω του High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) όσο και στον ανερχόμενο, μέσω του High Speed Uplink Packet Access (HSUPA). Αξίζει να αναφερθεί ότι τόσο το HSDPA όσο και το HSUPA μπορούν να υλοποιηθούν στο ίδιο εύρος ζώνης με το UMTS (των 5 MHz), γεγονός που επιτρέπει την παράλληλη λειτουργία τόσο του HSPA όσο και του κλασσικού UMTS. / Due to rapid growth of mobile communications technology, the demand for wireless multimedia communications thrives in today’s consumer and corporate market. The need to evolve multimedia applications and services is at a critical point given the proliferation and integration of wireless systems. Consequently, there is a great interest in using the IP-based networks to provide multimedia services. One of the most important areas in which the issues are being debated, is the development of standards for the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS). UMTS constitutes the third generation (3G) of cellular wireless networks which aims to provide high-speed data access along with real time voice calls. Wireless data is one of the major boosters of wireless communications and one of the main motivations of the next generation standards. Through the 3G mobile networks, the mobile users have the opportunity to run applications and realize services that offered until today only by wired networks. Such broadband services are mobile Internet, mobile TV, mobile gaming, mobile streaming, video calls etc. High Speed Packet Access (HSPA) constitutes a significant step towards the so-called Mobile Broadband. HSPA supports both downlink and uplink communication through the HSDPA and HSUPA channels, respectively. HSPA promises the provision of enhanced end-users’ experience with a wide range of novel, interactive applications, faster performance and reduced delays. Furthermore, from the operators’ prism, HSPA ensures improved network performance, increased capacity and higher coverage. Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) is a novel framework, extending the existing UMTS infrastructure that constitutes a significant step towards the so-called Mobile Broadband. MBMS is intended to efficiently use network and radio resources, both in the core network and, most importantly, in the air interface of UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), where the bottleneck is placed to a large group of users. Actually, MBMS is a point-to-multipoint service in which data is transmitted from a single source entity to multiple destinations, allowing the networks resources to be shared. MBMS is an efficient way to support the plethora of the emerging wireless multimedia and application services such as IP Video Conferencing, Streaming Video by supporting both broadcast and multicast transmission modes. Long Term Evolution (LTE) will stretch the performance of 3G systems with improved coverage and system capacity, as well as increased data rates and reduced latency. LTE also provides a tight integration between unicast and multicast/broadcast MBMS transport bearers. Moreover, it also takes 3G-MBMS one step further to provide highly efficient multi-cell broadcast. By transmitting not only identical signals from multiple cell sites (with identical coding and modulation), but also synchronize the transmission timing between cells, the signal at the mobile terminal will appear exactly as a signal transmitted from a single cell site and subject to multi-path propagation. There is a growing demand for wireless data applications, which although face low penetration today, are expected to gain high interest in future mobile networks. These applications actually reflect a modern, future way of communication among mobile users. For instance, mobile TV is expected to be a ‘killer’ application for 3G’s. Such mobile TV services include streaming live TV (news, weather forecasts etc.) and streaming video (such as video clips). All the above constitute a series of some indicative emerging applications that necessitate advanced transmission techniques. However, increased improvements have to be made both in the uplink and downlink transmission and in better radio resource management, in order to meet future demands and provide rich multimedia services to large users’ population. In addition, several obstacles, mainly regarding the interoperability and ubiquitous access between different access technologies and services, have to be overcome (thus leading to 4G). The main target of this dissertation is the study of power control issues, the development and the performance evaluation of an efficient power scheme for the provision of broadband, multicast services and applications to mobile users. This will be effectively implemented through the efficient use of MBMS and HSPA technologies in both 3G and its evolution LTE. An important aspect of this work is the investigation of the selection of the most efficient radio bearer for the transmission of MBMS multicast data. MBMS services can be provided in each cell by either multiple Point to Point (PTP) channels or by a single Point to Multipoint (PTM) channel. PTM transmission uses a single channel reaching down to the cell edge, which conveys identical traffic. On the other hand, PTP transmission uses dedicated channel allocated to each user, which conveys identical content. Obviously, a decision has to be made on the threshold between these two approaches. Therefore, improvements of the currently existing Counting Mechanism in MBMS will be studied. Although relative research work in this field considers the need for a power-based Counting Mechanism and not a UE-based Counting Mechanism, the case of HSDPA usage in such a power mechanism could be further investigated, taking also into account the availability of multi-mode cells. This could lead to an optimal scheme for the MBMS Counting Mechanism. The fundamental selection criterion of channel type is the amount of base station power required to transmit to a group of users. To this direction, the role of power control in the MBMS multicast transmission in UMTS is studied and analysed. A power control scheme for the efficient radio bearer selection in MBMS is then proposed. The choice of the most efficient transport channel in terms of power consumption is a key point for the MBMS since a wrong transport channel selection for the transmission of the MBMS data could result to a significant decrease in the total capacity of the system. Various UMTS transport channels are examined for the transmission of the multicast data and a new algorithm is proposed for the more efficient usage of power resources in the base station
79

Μελέτη τεχνικών παραμέτρων για την ολοκλήρωση των διαδικασιών του στρατηγικού κυψελοειδούς σχεδιασμού ασύρματων δικτύων κινητών επικοινωνιών

Καρακώστας, Μάριος 07 June 2013 (has links)
Η κινητή τηλεφωνία αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα αντικείμενα μελέτης των σύγχρονων τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Η εξέλιξή της ξεκίνησε από το 1800 με την ανακάλυψη της ασύρματης διάδοσης και συνεχίστηκε με ραγδαίο ρυθμό μέχρι σήμερα με την λειτουργία των κινητών δικτύων τέταρτης γενιάς (LTE). Πλέον βρισκόμαστε σε μία εποχή όπου χάρη στην εξαιρετική πρόοδο των κινητών επικοινωνιών μπορούμε να μιλάμε για την επίτευξη υψηλών ρυθμών μετάδοσης, αδιάλειπτη παροχή επικοινωνιών ανεξαρτήτου απόστασης και υποστήριξη πληθώρας πολυμεσικών εφαρμογών και υπηρεσιών. Είναι αδιαμφισβήτητο το γεγονός οτι η κινητή τηλεφωνία διαδραματίζει πρωταγωνιστικό ρόλο σε διάφορες πτυχές της καθημερινής μας ζωή και αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο της δομής της κοινωνίας μας. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των τεχνικών παραμέτρων για την υλοποίηση της διαδικασίας της κυτταρικής σχεδίασης στην γεωγραφική περιοχή της Πάτρας. Συγκεκριμένα στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφεται η μεθοδολογία του σχεδιασμού ενός κυτταρικού δικτύου κινητών επικοινωνιών (cell planning). Παρουσιάζονται τα εξελικτικά στάδια του κυτταρικού σχεδιασμού και οι εμπλεκόμενες παράμετροι. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται οι αρχές που διέπουν τη λειτουργία των κυτταρικών δικτύων κινητών επικοινωνιών. Αρχικά γίνεται μία αναδρομή στην ιστορική εξέλιξη των κινητών δικτύων ξεκινώντας από την συμβατική κινητή τηλεφωνία και φτάνοντας μέχρι τα δίκτυα τέταρτης γενιάς. Στη συνέχεια αναλύονται οι θεμελιώδεις έννοιες της κυτταρικής κάλυψης και της επαναχρησιμοποίησης των συχνοτήτων. Τέλος γίνεται αναφορά στις μεθόδους διαχείρισης των πόρων, στα είδη των παρεμβολών των κινητών δικτύων καθώς και στις διαδικασίες της μεταγωγής και της μαθηματικής μοντελοποίησης των κινητών δικτύων. Στο τρίτο κεφάλαιο πραγματοποιούμε τον κυτταρικό σχεδιασμό του δικτύου κινητών επικοινωνιών στην γεωγραφική περιοχή της Πάτρας. Εφαρμόζοντας τα βήματα που περιγράφονται από τη μεθοδολογία της κυτταρικής σχεδίασης δημιουργούμε ένα πλάνο κυττάρων για την γεωγραφική κάλυψη της Πάτρας και υλοποιούμε τον σχεδιασμό των συχνοτήτων χρησιμοποιώντας την τεχνική της στατικής καταχώρησης των συχνοτήτων (FCA) και αξιολογώντας τη διαχείριση των πόρων μέσα από τον υπολογισμό του λόγου C/I. Τέλος υλοποιούμε την ιεραρχική δομή του δικτύου. Στο τέταρτο κεφάλαιο ακολουθούμε μία διαφορετική προσέγγιση στη διαχείριση των διαθέσιμων πόρων, η οποία βασίζεται στον διαχωρισμό του διαθέσιμου φάσματος σε ζώνες συχνοτήτων (FCA_36/20/4). Με βάση το συγκεκριμένο σενάριο σχεδίασης επανασχεδιάζουμε το κινητό δίκτυο της Πάτρας δημιουργώντας το αντίστοιχο πλάνο κυττάρων και την συνολική δομή του κυτταρικού συστήματος. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μία σύγκριση μεταξύ των δύο σεναρίων σχεδιασμού του τρίτου και τέταρτου κεφαλαίου. Η σύγκριση εστιάζεται στις διαφορές που εντοπίζονται ως προς την κυτταρική κάλυψη, την διαχείριση των πόρων και την προστασία του δικτύου από τις παρεμβολές με βάση τις διαφορετικές πολιτικές σχεδίασης που ακολουθήθηκαν. Στο έκτο κεφάλαιο καταγράφονται τα γενικά συμπεράσματα που προκύπτουν από τη διαδικασία της κυτταρικής σχεδίασης και κατά την πορεία της συγγραφής της παρούσας διπλωματικής εργασίας. / One of the most significant current discussions in technological philosophy is the development of mobile phone networks since it is an increasingly important area in the study of modern telecommunication networks. The rapid development started in 1800 with the discovery of wireless propagation and continued rapidly until today with the operation of the fourth generation mobile networks (LTE). In recent years, we could argue that we live in an era that owing to the extraordinary progress of mobile communications we can talk about the achievement of high transmissions rates and the continuity of communications regardless of distance by providing a plethora of multimedia applications and services. There is no doubt that mobile communication plays a leading and principal role in various aspects of our lives since they are an integral part of the structure of our society. The aim of this study is to examine the technical parameters for the implementation of the process of cellular design in the geographical area of Patras. The study has been organized in the following way. More specifically, the first chapter describes the methodology of the design of a cellular mobile communication network (Cell planning) by presenting the evolutionary stages of the cell design and the parameters involved. The second chapter analyzes the principles underlying the operation of cellular mobile networks. Firstly, there is a flash back to the historical evolution of mobile networks starting from the conventional mobile communication and rising to fourth generation networks. Then, there is an analysis of the fundamental concepts of cell coverage and the reuse of frequencies. Finally, there is a reference to methods of resource management, types of interference in mobile networks as well as to the handover processes and the mathematical modeling of mobile networks. In the third chapter, we perform the cell design of mobile communication network in the geographic region of Patras. By applying the steps of the methodology of cell planning, we create a cell plan for the geographical coverage of Patras, implement the planning of frequencies by using the technique of static registration of frequencies (FCA) and we evaluate the management of resources by calculating the ratio C / I. Finally, we perform the hierarchical structure of the network. In the fourth chapter, we follow a different approach to the management of available resources, which is based on the separation of the available spectrum bands (FCA 36/20/4). Based on this design scenario we redesign the mobile network of Patras by creating the corresponding cell plan and the overall structure of the cellular system. In the fifth chapter, there is a comparison between the two scenarios planning of the third and fourth chapter. The comparison is focused on the differences found in the cell coverage, the management of resources and the protection of the network from interference based on the different design policies that were followed. In the sixth chapter, we record general conclusions that arising from the process of cell design as well as during the writing of the present study.
80

Suivi de l'évapotranspiration des cultures irriguées du Sud de la Méditerranée par télédétection multi-capteurs et modélisation globale / Monitoring of evapotranspiration over irrigated crops in the South Mediterranean region using multi-sensor remote sensing observations and global modeling

Diarra, Alhousseine 20 December 2017 (has links)
Avec la pression croissante sur les ressources en eau accentuée par la menace des changementsglobaux, l'agriculture irriguée, surtout dans les régions semi-arides, se trouve confrontée à denouvelles exigences. Une gestion optimale des ressources en eau est indispensable dans les périmètresirrigués afin d'éviter à la fois l'irrigation excessive et le stress hydrique dommageable aux cultures.Dans ce contexte, proposer un outil simple, parcimonieux et robuste, facile à mettre en placepermettant de suivre le besoin réel en eau des cultures, à différentes échelles spatio-temporelles,permettrait d’apporter un indicateur tangible quant à l’efficience de l’irrigation dans les périmètresirrigués. Ce travail de thèse a pour objectif d’évaluer et d’adapter plusieurs outils de suivi del’évapotranspiration des cultures irriguées de l’échelle parcellaire à l’échelle régionale par l’utilisationde la télédétection multi-capteurs et multi-résolution. Notre zone d’étude est le bassin versant duTensift au Maroc, objet d’étude du LMI TREMA (Jarlan et al., 2015) et support de l’observatoireTensift. Nous avons identifié 3 outils : un modèle de bilan d’énergie de surface (TSEB ; Norman et al.,1995) piloté par une observation de température radiométrique qui renseigne indirectement sur l’étathydrique de surface ; l’approche à coefficient cultural double de la FAO-56 (Allen et al., 1998) quiprédit l’état hydrique de surface par la résolution d’un bilan hydrique mais nécessite en contre-partiede connaître précisément les apports d’eau, grandeur très incertaine sur les périmètres irrigués àl’échelle parcellaire ; la modélisation globale qui, par opposition aux deux autres, est une approcheautonome ne nécessitant aucun forçage externe. Dans un premier temps, la confrontation dessimulations du modèle TSEB à un ensemble de mesures expérimentales recueillies à l’échelleparcellaire durant 2 saisons agricoles ainsi qu’à l’approche FAO-56 préalablement calibrée sur lesprincipales cultures de notre région d’étude sur la base de travaux antérieurs a permis de montrer que :- le modèle TSEB est très robuste et offre des performances acceptables pour la prédiction del’évapotranspiration (RMSE < 1mm/jour sur 4 sites lors de deux saisons agricoles) ; - les bonnescapacités de cet outil pour la détection de stress hydrique ; - une bonne aptitude également àpartitionner l’évapotranspiration entre évaporation du sol et transpiration de la plante. Dans un 2èmetemps, nous avons évalué les capacités prédictives d’un modèle global que nous avons développé surla base d’une série temporelle d’évapotranspiration observée sur le terrain. La modélisation globale estbasée sur la théorie des systèmes dynamique non-linéaire. Si elle ne possède pas les capacitésexplicatives des modèles mécanistes évoqués ci-dessus, peut être une bonne alternative pour laprévision de l’évapotranspiration. L’analyse de l’horizon de prévisibilité du modèle global que nousavons obtenu montre un intérêt limité pour les agriculteurs ou les gestionnaires puisque cet horizonn’excède pas 3h. Néanmoins, cette approche, très originale dans ce contexte, reste particulièrementséduisante et ouvre plusieurs perspectives. Enfin, nous avons développé un prototype « tout satellite »,basé sur le modèle TSEB et qui utilise uniquement les produits gratuits MODIS et les ré-analysesERA-Interim, pour le suivi spatialisée et à long terme de la consommation en eau des cultures dans lebassin versant du Tensift. Après une évaluation des forçages ERA-Interim, nous avons évalué laperformance du prototype par (1) confrontation des prédictions des composantes du bilan d’énergieaux données expérimentales de l’observation Tensift et (2) confrontation de la consommationmensuelle prédite au niveau des principaux périmètres irrigués de la région aux apports d’eaumensuels fournis par l’office régional qui gère ces périmètres... / With the increasing pressure on water resources accentuated by the climate change threat, irrigated agriculture, especially in semi-arid zone, faced more challenges. Optimal management of water resources is essential in irrigated areas in order to avoid both excessive irrigation and water stress that is harmful to the growth of crops. In this context, proposing a simple, parsimonious and robust, easyto- use tool for monitoring the crop water requirement at different spatial and temporal scales would provide a tangible indicator of irrigation efficiency over irrigated perimeters. This thesis aims to evaluate and adapt several tools for monitoring the evapotranspiration of irrigated crops from the plot scale to the regional scale through the use of multi-sensor and multi-resolution remote sensing observations. Our study area is the Tensift watershed in Morocco, studied by LMI TREMA (Jarlan et al., 2015) and supported by the Tensift observatory. We identified 3 tools: a surface energy balance model (TSEB; Norman et al., 1995) driven by a radiometric temperature observation that provides indirect information on surface water status; the FAO-56 dual crop coefficient approach predicts the hydric status by computing the water balance but requires the know precisely the water input, very difficult to obtain on the plot scale of irrigated perimeters ; global modeling which, as opposed to the first two, is an autonomous approach requiring no external forcing. Firstly, the comparison of the TSEB model simulations with a set of experimental measurements collected on a plot scale during 2 consecutive agricultural seasons and with the results of the calibrated FAO-56 dual crop coefficient approach has shown that : - the TSEB model is very robust and offers acceptable performance for the prediction of evapotranspiration (RMSE <1mm / day during the two agricultural seasons); - a good capabilities of TSEB model for detection water stress; - a good ability also to partition the evapotranspiration between evaporation of the soil and transpiration of the plant. In the second step, we evaluated the predictive capacities of a global model that we developed on the basis of a time series of evapotranspiration observed in the field. Global modeling is based on the theory of the nonlinear dynamic systems theory. If it does not have the explanatory capabilities of the mechanistic models mentioned above, it may be a good alternative for predicting evapotranspiration. The analysis of the horizon of predictability of the global model that we obtained shows a limited interest for the farmers or the managers since this horizon does not exceed 3h. Nevertheless, this approach, very original in this context, remains particularly attractive and opens perspectives. Finally, we have developed a prototype, based on the TSEB model and using only MODIS free products and ERAInterim reanalyses, for monitoring evapotranspiration at Tensift watershed scale and over long periods. After an evaluation of the ERA-Interim products, we evaluated the prototype performance by (1) comparing the predictions of the energy balance components to the experimental data from Tensift observatory and (2) comparing the predicted monthly consumption at the main irrigated perimeters of the region with monthly water supplies provided by the regional office which manages these perimeters. Thus, there is a strong overestimation (almost a factor of 2) of the water consumed compared to the inflow of water, which could be related to the high number of boreholes in the region. This work and the tools developed opens perspectives for piloting and managing agricultural water in semi-arid regions.

Page generated in 0.0312 seconds