[ES] La presente investigación expone los resultados obtenidos en el diseño e implementación de unas tablas de registro para el análisis, gestión y manejo de las fases preliminares de diagnóstico del patrimonio cultural. Este proyecto nace de la necesidad de encontrar un método operativo capaz de brindar un enfoque objetivo para la toma de decisiones inherentes a las evaluaciones diagnósticas y estudios específicos a realizarse sobre los bienes culturales en condiciones de recursos limitados y elevado número de obras o elementos. Debido a la abundancia de variables, factores y materiales que influyen en la conservación del patrimonio cultural, el diseño de una matriz de datos y de una metodología de muestreo unificados representan el primer paso para la comprensión de sus exigencias, además de poner las bases para el futuro desarrollo de estudios de tipo estadístico. Éstos representan un recurso óptimo siendo una rama de las matemáticas que estudia las correlaciones y dependencias entre los fenómenos físicos y naturales y han sido empleados en varias áreas del conocimiento entre las cuales destacan las ciencias sociales, la ecología, la medicina y el control de calidad en los procesos industriales. Entre las herramientas ofrecidas por las ciencias estadísticas, que se ocupan de estudiar una determinada población por medio de recolección, recopilación e interpretación de datos, el análisis exploratorio de datos (EDA) representa un medio de comprensión y formulación de hipótesis a partir de unas tablas definidas de contingencia. En este trabajo se exponen los resultados derivados del diseño e implementación de las fichas de registro y análisis de datos adaptadas para las exigencias del sector de la conservación, ofreciendo un acercamiento a sus posibilidades aplicativas, ventajas y limitaciones en relación a la resolución de casos de estudio reales tratados a lo largo de la experiencia de formación, investigación y docencia en diferentes realidades y contextos. / [CA] La present investigació exposa els resultats obtinguts en el disseny i implementació d'unes taules de registre per a l'anàlisi, gestió i maneig de les fases preliminars de diagnòstic del patrimoni cultural. Aquest projecte naix de la necessitat de trobar un mètode operatiu capaç de brindar un enfocament objectiu per a la presa de decisions inherents les avaluacions diagnòstiques i estudis específics a realitzar-se sobre els béns culturals en condicions de recursos limitats i elevat nombre d'obres o elements. A causa de l'abundància de variables, factors i materials que influeixen en la conservació del patrimoni cultural, el disseny d'una matriu de dades i d'una metodologia de mostreig unificats representen el primer pas per a la comprensió de les seues exigències, a més de posar les bases per al futur desenvolupament d'estudis de tipus estadístic. Aquests representen un recurs òptim sent una branca de les matemàtiques que estudia les correlacions i dependències entre els fenòmens físics i naturals i han sigut emprats en diverses àrees del coneixement entre les quals destaquen les ciències socials, l'ecologia, la medicina i el control de qualitat en els processos industrials. Entre les eines oferides per les ciències estadístiques, que s'ocupen d'estudiar una determinada població per mitjà de recol·lecció, recopilació i interpretació de dades, l'anàlisi exploratòria de dades (*EDA) representa un mitjà de comprensió i formulació d'hipòtesi a partir d'unes taules definides de contingència. En aquest treball s'exposen els resultats derivats del disseny i implementació de les fitxes de registre i anàlisi de dades adaptades per a les exigències del sector de la conservació, oferint un acostament a les seues possibilitats aplicatives, avantatges i limitacions en relació a la resolució de casos d'estudi reals tractats al llarg de l'experiència de formació, investigació i docència en diferents realitats i contextos. / [EN] This research presents the results obtained in the design and implementation of registration tables for the analysis, management and handling of the preliminary diagnostic phases of cultural heritage. This project arises from the need to find an operational method capable of providing an objective approach for making decisions inherent in diagnostic evaluations and specific studies to be carried out on cultural assets in conditions of limited resources and a high number of works or elements. Due to the abundance of variables, factors and materials that influence the conservation of cultural heritage, the design of a data matrix and a unified sampling methodology represent the first step towards understanding its requirements, in addition to laying the foundations for the future development of statistical studies. These represent an optimal resource, being a branch of mathematics that studies the correlations and dependencies between physical and natural phenomena and has been used in several areas of knowledge, among which the social sciences, ecology, medicine and quality control stand out. in industrial processes. Among the tools offered by statistical sciences, which deal with studying a certain population by means of data collection, compilation and interpretation, exploratory data analysis (EDA) represents a means of understanding and formulating hypotheses from tables defined contingency. This work presents the results derived from the design and implementation of the data registration and analysis sheets adapted to the demands of the conservation sector, offering an approach to its applicative possibilities, advantages and limitations in relation to the resolution of cases of real studies treated throughout the experience of training, research and teaching in different realities and contexts. / Mastroiacovo, T. (2021). Diseño de tablas de registro unificadas para el diagnóstico y estimación del indicador de riesgo del patrimonio cultural [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/170194 / TESIS

Este trabajo doctoral aborda problemáticas relacionadas con el área de la acústica en especial temas relacionado con la acústica de la edificación enfatizando en el desarrollo experimental; contribuyendo al desarrollo y validación de procedimientos alternativos para la caracterización del comportamiento vibroacústico de estructuras y la caracterización de materiales. Igualmente, incluye discusiones referentes al estudio fenomenológico de la propagación de ondas sonoras en estructuras de tamaño reducido y la caracterización de materiales absorbentes por lo general usados como lámina intermedia en soluciones constructivas de suelos flotantes. El desarrollo de la investigación se plantea en seis capítulos. En el primero de ellos se explica el objeto de estudio y los antecedentes de la investigación. En segundo lugar, se abordan los conceptos generales que son utilizados en los siguientes capítulos: sistemas discretos y análisis modal, vibración y radiación en vigas, y placas, representación en el espacio-k y holografía acústica de campo cercano-NAH, Método de los Elementos Finitos-MEF y análisis estadístico de la energía-SEA. En los capítulos siguientes se presentan las contribuciones principales del trabajo. Concretamente, en el tercero, se plantea una metodología para el estudio de sistemas tipo viga y se propone un procedimiento experimental alternativo para estudiar sus formas de vibración, analizando el campo sonoro radiado por éstas. En este apartado, también, se discute la validez de los supuestos de SEA, en lo relacionado al estudio de estructuras de tamaño reducido. En el cuarto capítulo, se estudia una estructura en forma de esquina de tamaño reducido con el propósito de considerar la validez en la estimación de los indicadores del aislamiento en la transmisión acústica por vía estructural de la edificación, con énfasis en la caracterización de soluciones constructivas del tipo suelo flotante. En el capítulo quinto, se presenta un procedimiento alternativo basado en NAH para estimar la impedancia de transferencia de materiales absorbentes del tipo poroso- fibroso y se estudia la eficiencia de radiación de estos cuando son instalados sobre un piston circular plano encastrado en una pantalla infinita. En el sexto capítulo se describe un método semianalítico para obtener los parámetros elásticos de intercapas comúnmente usadas en soluciones de suelo flotante. En general, se ha utilizado el MEF como herramienta numérica para la validación de los procesos experimentales. El empleo de este método numérico adquiere mayor relevancia en el sexto capítulo, como herramienta para verificar el método semianalítico propuesto. En síntesis los procedimientos experimentales realizados son contribuciones para facilitar la caracterización vibroacústica de estructuras y la determinación de propiedades elásticas de materiales. Estos procedimientos al ser comparados con técnicas convencionales de medición ofrecen una alta relación señal a ruido, ampliación en el rango de análisis en frecuencia y al emplear secuencias pseudoaleatorias se mantiene la correlación de fase, lo cual permite estudiar temporal y espacialmente los especímenes bajo estudio.

[EN] Nowadays there are many works which analyze and seek to improve the performance of Wireless Local Area Networks (WLANs) from different perspectives. A great deal of them is focused on design aspects, such as frequency distribution or channel assignment. Therefore, as these features have already been widely studied, my efforts have been directed to study other conditions that also could affect their performance and that have not been analyzed in depth yet. The main goal of this Ph.D. dissertation has been to perform a detailed study that researches the weather's impact on the performance of WLANs IEEE 802.11b/g. Two different WLAN scenarios have been analyzed to validate the results and to find precise relations. From conclusions of these previous analysis, the second objective has been to design a cognitive protocol that based on weather conditions and network performance parameters, allows networks to adjust their transmission features in order to overcome such impact. In order to conduct this study, firstly it was necessary to study which statistical methods could be used to extract the level of correlation between performance parameters of networks and weather conditions running at the same time. Secondly, I had to know which performance parameters the outdoor WLAN of Universitat Politècnica de València (UPV) could provide, and select them according to my objective. Then, I defined the period of time in which these parameters were gathered periodically. The next step was to select and collect the weather conditions from a close weather station during the same period of time. Finally, I had to perform a detailed pre-processing to put all of the volume of data in order and data were statistically analyzed. Results were successful; however there were several problems due to the variability derived from a real WLAN scenario. Therefore, an experimental setup was required in order to check the obtained results. It entailed to design and to develop an outdoor point-to-multipoint IEEE 802.11b/g link and to analyze again the weather's impact. Multiple points were considered in order to take into account different distances in the performed evaluation and to examine the behavior of different modulation schemes working under the same weather conditions. From these results, a cognitive algorithm was designed in order to reduce the weather's impact on IEEE 802.11b/g networks. One key aspect was to ensure it was energy efficient. This protocol was simulated and the obtained results were satisfactory in terms of both energy efficiency and network performance. To conclude, other external factor to WLANs studied in this Ph.D thesis has been the specific absorption rate. It deals with a current public health worry because it is used to measure the body tissue exposure to electromagnetic fields. Obviously, signal absorption by human bodies affects to the performance of WLANs and so, this parameter should be also taken into account when deploying efficient networks. For this reason, this study has been also included in this thesis. / [ES] Hoy en día existen muchos trabajos que analizan e intentan mejorar el rendimiento de las redes de área local inalámbricas desde diferentes perspectivas. Gran parte de estos trabajos se centran en aspectos de diseño, como son la distribución de frecuencias o la asignación de canales. Por lo tanto, como estos aspectos ya han sido ampliamente estudiados, los esfuerzos de esta tesis se han dirigido a estudiar otros factores que también podrían afectar a su rendimiento y que no han sido analizadas en profundidad todavía. El objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido realizar un estudio detallado que analice el impacto de las condiciones meteorológicas sobre el rendimiento de las redes IEEE 802.11b/g. Para realizar este estudio, se han analizado dos escenarios reales con el fin de verificar los resultados y encontrar relaciones precisas. A partir de las conclusiones de estos análisis previos, el segundo objetivo ha sido diseñar un algoritmo cognitivo que, en base a las condiciones meteorológicas y a los parámetros de rendimiento de red, permita a las redes ajustar sus características de transmisión con el fin de superar tal impacto. Con el fin de llevar a cabo este estudio, primero fue necesario estudiar qué métodos estadísticos podían ser utilizados para extraer el nivel de correlación entre los parámetros de rendimiento de las redes y las condiciones meteorológicas del entorno. En segundo lugar, se tuvo que analizar qué parámetros de rendimiento de red se podían extraer de la red exterior de la UPV y seleccionarlos de acuerdo con el objetivo perseguido. A continuación, se definió el periodo de tiempo durante el cual se almacenarían los parámetros seleccionados de forma periódica. El siguiente paso fue seleccionar y almacenar las condiciones meteorológicas de una estación cercana durante el mismo periodo de tiempo. Finalmente, se realizó un preprocesado detallado con el fin de poner en orden todo el volumen de datos y se analizaron estadísticamente. Los resultados fueron exitosos, sin embargo aparecieron varios problemas por el hecho de estudiar una red real muy variable. Por lo tanto, se tuvo que desarrollar un escenario experimental con el fin de verificar los resultados. Para ello se diseñó y desarrolló un enlace exterior IEEE 802.11b/g punto a multipunto, y se analizó de nuevo el impacto de las condiciones meteorológicas. Se consideró un enlace multipunto para analizar también cómo influía el impacto del tiempo según la distancia y los diferentes esquemas de modulación. A partir de los resultados, se diseñó un algoritmo cognitivo energéticamente eficiente con el fin de reducir el impacto de los fenómenos meteorológicos en las redes IEEE 802.11b/g. Dicho algoritmo ha sido simulado y los resultados obtenidos han sido satisfactorios, tanto en términos de eficiencia energética como de rendimiento de la red. Para concluir, otro factor externo que se ha estudiado en esta tesis ha sido la tasa de absorción específica. Este parámetro está relacionado con una de las grandes preocupaciones actuales en cuanto a salud pública, ya que se utiliza para medir la exposición de los tejidos del cuerpo humano a los campos electromagnéticos. Obviamente, la absorción de señal por parte del cuerpo humano afecta a las redes y, por lo tanto, este parámetro se debería tener en cuenta a la hora de diseñar redes eficientes. Por esta razón se ha incluido en esta tesis doctoral. / [CAT] Actualment hi ha molts treballs que analitzen i intenten millorar el rendiment de les xarxes d'àrea local sense fils des de diferents perspectives. Gran part d'aquests treballs es focalitzen en aspectes de disseny, com són la distribució de freqüències o l'assignació de canals. Per tant, com aquests aspectes ja han sigut àmpliament estudiats, els esforços d'aquesta tesi doctoral s'han dirigit a estudiar altres factors que també podrien afectar al seu rendiment i que encara no han sigut analitzats amb profunditat. L'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral ha sigut realitzar un estudi minuciós per analitzar l'impacte de les condicions meteorològiques sobre el rendiment de les xarxes IEEE 802.11b/g. Per a realitzar aquest estudi s'han analitzat dos escenaris reals per tal de verificar els resultats i trobar relacions precises. A partir de les conclusions d'aquests anàlisis previ, el següent objectiu ha sigut dissenyar un algoritme cognitiu que, en base a les condicions meteorològiques i als paràmetres de rendiment de la xarxa, permeti a les xarxes ajustar les seues característiques de transmissió per tal de superar tal impacte. Per tal de dur a terme aquest estudi, primer va ser necessari estudiar quins mètodes estadístics podien ser utilitzats per extraure el nivell de correlació entre els paràmetres de rendiment de les xarxes i les condicions meteorològiques de l'entorn. En segon lloc, es va haver d'analitzar quins paràmetres de rendiment es podien extraure de la xarxa exterior de la UPV i es van seleccionar d'acord a l'objectiu plantejat. A continuació, es va definir el període temporal al llarg del qual s'emmagatzemarien els paràmetres seleccionats de manera periòdica. El següent pas va ser seleccionar i emmagatzemar les condicions meteorològiques d'una estació propera durant el mateix període de temps. Finalment, es va realitzar un preprocessat per tal de posar en ordre tot el volum de dades i es van analitzar estadísticament. Els resultats van ser exitosos, però van aparèixer diversos problemes pel fet d'estudiar una xarxa real molt variable. Per tant, es va haver de desenvolupar un escenari experimental amb l'objectiu de verificar els resultats. Per aquesta raó es va dissenyar i implementar un enllaç exterior IEEE 802.11b/g punt a multipunt, i es va analitzar de nou l'impacte de les condicions meteorològiques. Es va considerar un enllaç multipunt per tal de d'analitzar també com influïa el impacte del temps segons la distància i els diferents esquemes de modulació. A partir d'aquests resultats, es va dissenyar un algoritme cognitiu energèticament eficient per tal de reduir l'impacte dels fenòmens meteorològics sobre les xarxes IEEE 802.11b/g. Aquest algoritme va ser simulat i els resultats obtinguts van ser satisfactoris, tant en termes d'eficiència energètica com de rendiment de la xarxa. va comprovar que la proposta aporta millores. Per concloure, un altre factor extern que s'ha estudiat en aquesta tesi doctoral ha sigut la taxa d'absorció específica. Aquest paràmetre està relacionat amb una de les preocupacions actuals pel que fa a la salut pública, ja que s'utilitza per a mesurar l'exposició dels teixits del cos humà als camps electromagnètics. Òbviament, aquesta absorció de la senyal afecta el rendiment de les xarxes i, per això, aquest paràmetre s'hauria de tenir en compte a l'hora d'implementar futures xarxes sense fils eficients. Per aquesta raó s'ha inclòs en aquesta tesi doctoral. / Bri Molinero, D. (2015). ESTUDIO DEL EFECTO DE FACTORES EXTERNOS SOBRE LAS REDES WLAN Y DISEÑO DE UN ALGORITMO COGNITIVO ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53450 / TESIS

El cultivo protegido bajo invernadero tiene altos costes energéticos derivados de la ventilación forzada. En cambio, la ventilación natural puede ser una solución barata que reduzca el consumo energético. No obstante, un diseño que permita la ventilación natural del invernadero supone un reto debido a la complejidad del fenómeno físico. Frente a otros métodos de diseño, como los métodos experimentales o analíticos, en los últimos tiempos la dinámica de fluidos computacional (CFD por sus siglas en inglés) se ha convertido en la herramienta más utilizada para estudiar este tipo de fenómenos, gracias a su relativo bajo coste y a la rapidez en la obtención de resultados. No obstante, los modelos CFD deben refrendarse mediante validaciones realizadas a través de datos experimentales. Un análisis bibliográfico detallado del uso de la CFD aplicada a invernaderos muestra, en general, que los trabajos carecen de suficientes datos experimentales, seguramente debido al alto coste de los sensores para adquirirlos y la dificultad que conlleva el trabajo en condiciones de campo. Además, se observa que las simulaciones CFD en invernaderos no se realizan con un procedimiento sistematizado. Por ello, la presente tesis, por un lado describe un dispositivo y unos métodos sencillos y baratos para obtener datos atmosféricos, y por otro, propone una visión crítica sobre la investigación realizada hasta el momento, con el fin de sistematizar la manera de generar modelos CFD aplicados a la ventilación natural de invernaderos. Finalmente, la tesis se complementa con un ejemplo sobre un caso práctico. Para ello, en primer lugar, se realizó una revisión bibliográfica de las diferentes guías de buenas prácticas en diferentes campos de la tecnología principalmente en edificación, para sistematizar y adaptar las recomendaciones para generar modelos CFD en invernaderos. En segundo lugar, se desarrolló un sistema de adquisición de datos sencillo, consistente en una red de sensores, que permite medir simultáneamente la velocidad y dirección de viento en 20 puntos. Este sistema de sensores fue calibrado y probado en campo satisfactoriamente obteniendo una precisión similar a los anemómetros comerciales con un precio 30 veces superior. En tercer lugar, se generaron 24 modelos del flujo de aire alrededor del invernadero, resultantes de la combinación de cuatro modelos de turbulencia (k- ¿; RNG k-¿; k-¿ y RSM); dos esquemas de discretización (primer orden y segundo orden) y tres velocidades de viento exterior (3; 3,5 y 4 m/s) con el fin de analizar sus diferencias y demostrar sus ventajas e inconvenientes. Por este motivo, en cuarto lugar, se comprobó su capacidad de ajustarse a los datos de campo, validando los modelos con un análisis de regresión lineal sobre los datos experimentales. Con este estudió se reveló que los modelos SST k-¿ y el RSM (segundo orden) son los que mejor representan el flujo de ventilación y se demostró que el modelo k-¿ estándar (primer orden), el más utilizado en la bibliografía, no sólo ofrece resultados diferentes al resto de modelos, sino que su rendimiento es pobre para predecir el flujo de ventilación. / Granell Ruiz, R. (2014). Análisis del flujo ambiental y propuesta metodológica para simulaciones CFD aplicadas a la ventilación natural de invernaderos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37194 / TESIS

[ES] Esta tesis aborda el desarrollo y análisis de nuevas herramientas y métodos para monitorizar y caracterizar el crecimiento urbano utilizando datos geográficos y bases de datos de usos y coberturas del suelo (LULC), así como explorar sus relaciones con factores socioeconómicos, aportando nuevas evidencias sobre el uso de los datos LULC para la caracterización urbana en diferentes niveles mediante métodos espaciales y estadísticos. En primer lugar, se compilaron e implementaron las métricas espacio-temporales más comunes dentro de una herramienta software, IndiFrag. A continuación, se presenta una metodología basada en métricas espacio-temporales y se propone un nuevo índice que cuantifica la desigualdad entre el crecimiento de la población y las zonas edificadas, para analizar y comparar los patrones de crecimiento urbano en diferentes niveles. Esto permitió una distinción de los patrones de crecimiento, además el análisis a diversos niveles contribuyó a una mejor comprensión de los patrones. En segundo lugar, se cuantificaron relaciones bidireccionales entre la estructura urbana de las ciudades y su situación socioeconómica a partir de métricas espaciales extraídas de mapas de zonas climáticas locales en 31 ciudades en Renania del Norte-Westfalia (Alemania). A partir de estos datos se cuantificaron relaciones con indicadores socioeconómicos mediante modelos de regresión lineal múltiple, explicando gran parte de su variabilidad. El método propuesto es transferible a otros conjuntos de datos, niveles y regiones. En tercer lugar, se evaluó el uso de las métricas espacio-temporales derivadas de los mapas LULC para identificar patrones espaciales de crecimiento urbano. Se utilizaron modelos de cambio de usos del suelo para simular diferentes escenarios de crecimiento urbano a largo plazo siguiendo varios patrones espaciales en diversas formas urbanas de partida. A continuación, se calcularon las métricas espacio-temporales para los escenarios simulados, se seleccionaron las más explicativas aplicando análisis discriminante y se clasificaron los patrones de crecimiento utilizando métodos estadísticos de agrupación. Por último, se identificaron relaciones empíricas entre indicadores socioeconómicos y su evolución a lo largo del tiempo con la estructura espacial de los elementos construidos y naturales en hasta 600 áreas urbanas de 32 países. Se aplicaron modelos de regresión random forest y las métricas espacio-temporales fueron capaces de explicar considerablemente la variabilidad de los indicadores socioeconómicos, confirmando que los patrones espaciales y sus cambios están vinculados a los indicadores socioeconómicos. Este trabajo contribuye a una mayor comprensión de los patrones de crecimiento urbano y amplía el conocimiento sobre las relaciones entre la estructura espacial urbana y los factores socioeconómicos. Se describen nuevos métodos para monitorizar y evaluar la sostenibilidad urbana a partir de bases de datos LULC, que podrían ser utilizadas por los investigadores, planificadores urbanos y responsables políticos para garantizar un futuro sostenible en los entornos urbanos. / [CAT] Aquesta tesi aborda el desenvolupament i l'anàlisi de noves ferramentes i mètodes per a monitorar i caracteritzar el creixement urbà utilitzant dades geogràfiques i bases de dades d'usos i cobertures del sòl (LULC), així com explorar les seues relacions amb factors socioeconòmics, i aportar noves evidències sobre la utilització de les dades LULC per a la caracterització urbana en diferents nivells mitjançant mètodes espacials i estadístics. En primer lloc, es van compilar i implementar mètriques espaciotemporals dins d'un programari, IndiFrag. A continuació, es presenta una metodologia basada en mètriques espaciotemporals i es proposa un nou índex que quantifica la desigualtat entre el creixement de la població i les zones edificades, i serveix per a analitzar i comparar els patrons de creixement urbà a diferents nivells. Això va permetre una distinció dels patrons de creixement, a més l'anàlisi a diversos nivells va contribuir a una millor comprensió dels patrons. En segon lloc, es van quantificar relacions bidireccionals entre l'estructura urbana de les ciutats i la seua situació socioeconòmica a partir de mètriques espacials extretes de mapes de zones climàtiques locals en 31 ciutats a Renània del Nord-Westfàlia (Alemanya). A partir d'aquestes dades es van quantificar relacions amb indicadors socioeconòmics mitjançant models de regressió lineal múltiple, explicant gran part de la seua variabilitat. El mètode proposat és transferible a altres conjunts de dades, nivells i regions. Seguidament, es va avaluar l'ús de les mètriques espaciotemporals derivades dels mapes LULC per a identificar patrons espacials de creixement urbà. Es van utilitzar models de canvi d'usos del sòl per a simular diferents escenaris de creixement urbà a llarg termini seguint diversos patrons espacials en diverses formes urbanes de partida. A continuació, es van calcular les mètriques espaciotemporals per als escenaris simulats, es van seleccionar les més explicatives aplicant anàlisi discriminant i es van classificar els patrons de creixement utilitzant mètodes estadístics d'agrupació. Finalment, es van identificar relacions empíriques entre indicadors socioeconòmics i la seua evolució al llarg del temps, amb l'estructura espacial dels elements construïts i naturals en fins a 600 àrees urbanes de 32 països. Es van aplicar models de regressió random forest i les mètriques van ser capaces d'explicar considerablement la variabilitat dels indicadors socioeconòmics, això confirma que els patrons espacials i els seus canvis estan vinculats als indicadors socioeconòmics. Aquest treball contribueix a una major comprensió dels patrons de creixement urbà i amplia el coneixement sobre les relacions entre l'estructura espacial urbana i els factors socioeconòmics. Es descriuen nous mètodes per a monitorar i avaluar la sostenibilitat urbana a partir de bases de dades LULC, que podrien ser utilitzades pels investigadors, planificadors urbans i responsables polítics per a garantir un futur sostenible en els entorns urbans. / [EN] This thesis addresses the development and analysis of new tools and methods for monitoring and characterizing urban growth using geo-data and land-use/land-cover (LULC) databases, as well as exploring their relationships with socio-economic factors, providing new evidences regarding the use of LULC data for urban characterization at different levels by means of spatial and statistical methods. First, the most common spatio-temporal metrics were compiled and implemented within a software tool, IndiFrag. Then, we present a methodology based on spatio-temporal metrics and propose a new index that quantifies the inequality of growth between population and built-up areas to analyze and compare urban growth patterns at different levels. This allowed for a differentiation of growing patterns, besides, the analysis at various levels contributed to a better understanding of such patterns. Second, we quantified the two-way relationship between the urban structure in cities and their socio-economic status by means of spatial metrics issued from a local climate zone map for 31 cities in North Rhine-Westphalia, Germany. Based on these data, we quantified their relationship with socio-economic indicators by means of multiple linear regression models, explaining a significant part of their variability. The proposed method is transferable to other datasets, levels, and regions. Third, we assessed the use of spatio-temporal metrics derived from LULC maps to identify urban growth spatial patterns. We applied LULC change models to simulate different long-term scenarios of urban growth following various spatial patterns on diverse baseline urban forms. Then, we computed spatio-temporal metrics for the simulated scenarios, selected the most explanatory by applying a discriminant analysis and classified the growth patterns using clustering methods. Finally, we identified empirical relationships between socio-economic indicators and their change over time with the spatial structure of the built and natural elements in up to 600 urban areas from 32 countries. We employed random forest regression models and the spatio-temporal metrics were able to explain substantially the variability of socio-economic variables. This confirms that spatial patterns and their change are linked to socio-economic indicators. This work contributes to a better understanding of urban growth patterns and improves knowledge about the relationships between urban spatial structure and socio-economic factors, providing new methods for monitoring and assessing urban sustainability by means of LULC databases, which could be used by researchers, urban planners and decision-makers to ensure the sustainable future of urban environments. / Sapena Moll, M. (2020). Development and analysis of land-use/land-cover spatio-temporal metrics in urban environments: Exploring urban growth patterns and linkages to socio-economic factors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/158626 / TESIS

Despite some great success, many human diseases cannot be effectively treated, prevented or cured, yet. Moreover, prescribed drugs are often not very efficient and cause undesired side effects. Hence, there is a need to investigate the molecular basis of diseases and adverse drug reactions in more detail. For this purpose, relevant biomedical data needs to be gathered, integrated and analysed in a meaningful way. In this regard, we have developed novel integrative analysis approaches based on both perspectives, classical multivariate statistics and systems biology. A novel multilevel statistical method has been developed for exploiting molecular and pharmacological information for a set of drugs in order to investigate undesired side effects. Systems biology approaches have been used to study the genetic basis of human diseases at a global scale. For this purpose, we have developed an integrated gene-disease association database and tools for user-friendly access and analysis. We showed that modularity applies for mendelian, complex and environmental diseases and identified disease-related core biological processes. We have constructed a workflow to investigate adverse drug reactions using our gene-disease association database. A detailed study of currently available pathway data has been performed to evaluate its applicability to build network models. Finally, a strategy to integrate information about sequence variations with biological pathways has been implemented to study the effect of the sequence variations onto biological processes. In summary, the developed methods are of immense practical value for other biomedical researchers and can aid to improve the understanding of the molecular basis of diseases and adverse drug reactions.A pesar de que existen tratamientos eficaces para las enfermedades, no hay todavía una cura o un tratamiento efectivo para muchas de ellas. Asimismo los medicamentos pueden ser ineficaces o causar efectos secundarios indeseables. Por lo tanto, es necesario investigar en profundidad las bases moleculares de las enfermedades y de los efectos secundarios de los medicamentos. Para ello, es necesario identificar y analizar de forma integrada los datos biomédicos relevantes. En este sentido, hemos desarrollado nuevos métodos de análisis e integración de datos biomédicos que van desde el análisis estadístico multivariante a la biología de sistemas. En primer lugar, hemos desarrollado un nuevo método estadístico multinivel para la explotación de la información molecular y farmacológica de un conjunto de drogas a fin de investigar efectos secundarios no deseados. Luego, hemos usado métodos de biología de sistemas para estudiar las bases genéticas de enfermedades humanas a escala global. Para ello, hemos integrado en una base de datos asociaciones entre genes y enfermedades y hemos desarrollado herramientas para el fácil acceso y análisis de los datos. Mostramos que las enfermedades mendelianas, complejas y ambientales presentan modularidad e identificamos los procesos biológicos relacionados con dichas enfermedades. Hemos construido una herramienta para investigar las reacciones adversas a los medicamentos basada en nuestra base de datos de asociaciones entre genes y enfermedades. Realizamos un estudio detallado de los datos disponibles sobre los procesos biológicos para evaluar su aplicabilidad en la construcción de modelos dinámicos. Por último, desarrollamos una estrategia para integrar la información sobre las variaciones de secuencia de genes con los procesos biológicos para estudiar el efecto de dichas variaciones en los procesos biológicos. En resumen, los métodos presentados en esta tesis constituyen una herramienta valiosa para otros investigadores y pueden ayudar a mejorar la comprensión de las bases moleculares de las enfermedades y de las reacciones adversas a los medicamentos.