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El rediseño de los espacios residenciales y urbanos a la luz de la emergencia pandémicaFarina, Stefania 02 September 2024 (has links)
[ES] La irrupción de la pandemia de COVID-19 ha sometido a nuestra sociedad a una prueba sin precedentes, desencadenando una serie de consecuencias que han impactado en todas las actividades cotidianas: vivir, trabajar, estudiar, practicar deporte, socializar, entre otras. Nuestro hogar se ha convertido en el escenario para todas estas actividades, mientras las ciudades quedaban desiertas en el fondo. Esta repentina restricción de libertad ha revelado las limitaciones de nuestras viviendas y ciudades, y cada uno de nosotros se ha encontrado con la necesidad de calidad del espacio, tanto doméstico como urbano y social.
En un panorama inicialmente caracterizado por incertidumbre y desconcierto, la respuesta de las ciudades fue inmediata y provocó una serie de reflexiones y consideraciones entre profesionales y académicos sobre los desafíos que plantea la pandemia por coronavirus al ejercicio de la arquitectura y del urbanismo. La opinión compartida es que las ciudades no estaban preparadas para enfrentar una emergencia sanitaria de tal magnitud, a pesar de las fuertes similitudes con las pandemias del pasado que han afectado ciclicamente a nuestra sociedad. Al mismo tiempo, sin embargo, representa una oportunidad para mejorar nuestros contextos urbanos, caracterizados desde hace tiempo por problemas estructurales, ambientales y sociales que obstaculizan el pleno bienestar de sus habitantes. Porque la crisis del COVID-19 también puede considerarse una crisis ambiental, y es impensable prever acciones que no contemplen la cuestión apremiante del cambio climático.
Tras las reflexiones teóricas, los distintos países han puesto en marcha diferentes programas de recuperación de la crisis. La respuesta de Europa se ha concretizado con el programa NextGenerationEU, que prevé un fondo para apoyar a los Estados miembros de la Unión Europea en hacer frente a las repercusiones socio-económicas de la pandemia y crear una Europa más ecológica, digital y resiliente. España ha presentado su Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, un conjunto de reformas e inversiones que abarcan diferentes ámbitos de intervención, diferentemente relacionados con el tema objeto de estudio.
El presente trabajo de investigación pretende, por una parte, proporcionar una descripción general sobre la influencia de las pandemias previas en la arquitectura y el urbanismo desde una perspectiva histórica, y una visión de conjunto de las teorías predominantes y estrategias más propuestas a nivel internacional con respecto a la pandemia de COVID-19. Por otra, enmarcar el ámbito de aplicación en el contexto europeo y llevar a cabo un análisis detallado y comparativo del Plan de Recuperación español, con el fin de comprobar su compatibilidad con las necesidades arquitectónicas y urbanísticas derivadas de la pandemia y formular propuestas de mejora que contribuyan a la creación de entornos residenciales resilientes. / [CA] La irrupció de la pandèmia de COVID-19 ha sotmés a la nostra societat a una prova sense precedents, desencadenant una sèrie de conseqüències que han impactat en totes les activitats quotidianes: viure, treballar, estudiar, practicar esport, socialitzar, entre altres. La nostra llar s'ha convertit en l'escenari per a totes estes activitats, mentres les ciutats quedaven desertes en el fons. Esta sobtada restricció de llibertat ha revelat les limitacions dels nostres habitatges i ciutats, i cadascun de nosaltres s'ha trobat amb la necessitat de qualitat de l'espai, tant domèstic com urbà i social.
En un panorama inicialment caracteritzat per incertesa i desconcert, la resposta de les ciutats va ser immediata i va provocar una sèrie de reflexions i consideracions entre professionals i acadèmics sobre els desafiaments que planteja la pandèmia per coronavirus a l'exercici de l'arquitectura i de l'urbanisme. L'opinió compartida és que les ciutats no estaven preparades per a enfrontar una emergència sanitària de tal magnitud, malgrat les fortes similituds amb les pandèmies del passat que han afectat ciclicamente a la nostra societat. Al mateix temps, no obstant això, representa una oportunitat per a millorar els nostres contextos urbans, caracteritzats des de fa temps per problemes estructurals, ambientals i socials que obstaculitzen el ple benestar dels seus habitants. Perquè la crisi del COVID-19 també pot considerar-se una crisi ambiental, i és impensable preveure accions que no contemplen la qüestió urgent del canvi climàtic.
Després de les reflexions teòriques, els diferents països han posat en marxa diferents programes de recuperació de la crisi. La resposta d'Europa s'ha concretat amb el programa NextGenerationEU, que preveu un fons per a fer costat als Estats membres de la Unió Europea a fer front a les repercussions socioeconòmiques de la pandèmia i crear una Europa més ecològica, digital i resilient. Espanya ha presentat el seu Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència, un conjunt de reformes i inversions que abasten diferents àmbits d'intervenció, diferentment relacionats amb el tema objecte d'estudi.
El present treball de recerca pretén, d'una banda, proporcionar una descripció general sobre la influència de les pandèmies prèvies en l'arquitectura i l'urbanisme des d'una perspectiva històrica, i una visió de conjunt de les teories predominants i estratègies més proposades a nivell internacional respecte a la pandèmia de COVID-19. Per una altra, emmarcar l'àmbit d'aplicació en el context europeu i dur a terme una anàlisi detallada i comparativa del Pla de Recuperació espanyol, amb la finalitat de comprovar la seua compatibilitat amb les necessitats arquitectòniques i urbanístiques derivades de la pandèmia i formular propostes de millora que contribuïsquen a la creació d'entorns residencials resilients. / [EN] The onset of the COVID-19 pandemic has subjected our society to an unprecedented test, triggering a series of consequences that have impacted all daily activities: living, working, studying, playing sports, and socializing, among others. Our homes have become the stage for all these activities, while cities lay deserted in the background. This sudden restriction of freedom has revealed the limits of our houses and towns, and each of us has encountered the need for quality in space, both domestic and urban, as well as social.
In a landscape initially characterized by uncertainty and bewilderment, the response of the cities was immediate and aroused a series of reflections and considerations among professionals and scholars on the challenges posed by the coronavirus pandemic to the exercise of architecture and urbanism. The common opinion is that cities were unprepared to face a health emergency of such magnitude, despite the strong similarities with past pandemics that have cyclically affected our society. At the same time, however, it represents an opportunity to improve our urban environments, characterized by long-standing structural, environmental, and social problems that hinder the complete well-being of their inhabitants. Because the COVID-19 crisis can also be considered an environmental crisis, and it is unthinkable to envision actions that do not address the pressing issue of climate change.
After theoretical reflections, various countries have launched several recovery programs from the crisis. Europe's response has materialized with the NextGenerationEU program, which includes a fund to support the European Union member states in addressing the socio-economic repercussions of the pandemic and creating a greener, more digital, and resilient Europe. Spain has presented its Recovery, Transformation, and Resilience Plan, a series of reforms and investments covering various intervention sectors related to the topic under consideration.
This research aims, on the one hand, to describe the influence of previous pandemics on architecture and urbanism from a historical perspective, as well as an overview of the prevailing theories and the most proposed international strategies concerning the COVID-19 pandemic. On the other hand, it aims to frame the scope within the European context and to carry out a detailed and comparative analysis of the Spanish Recovery Plan. This analysis seeks to verify its compatibility with the architectural and urban needs arising from the pandemic and to formulate improvement proposals contributing to the creation of resilient residential environments. / Farina, S. (2024). El rediseño de los espacios residenciales y urbanos a la luz de la emergencia pandémica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/208157
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Estudio de las amenazas, riesgos y factores de resiliencia de la arquitectura vernácula en los territorios despoblados de España para su puesta en valor y recuperación.Tortajada Montalva, Eva 10 October 2024 (has links)
[ES] La arquitectura vernácula conforma una de las categorías de bienes culturales más abundante y diversa del ámbito patrimonial. Esta situación conlleva que sea la más accesible a todos los ciudadanos, y con ello, la que más amenazada se encuentra. La despoblación corresponde con el fenómeno demográfico de mayor expansión en el territorio español, puesto que abarca más de la mitad de la geografía del país. Atendiendo a ambos contextos, la mayoría de la arquitectura vernácula se ubica en territorios despoblados.
La despoblación y la arquitectura vernácula, las dos principales temáticas de la presente investigación, han sido ampliamente estudiadas con respecto a sus riesgos y sus valores. Sin embargo, la combinación de ambos temas no se ha estudiado al mismo nivel de profundidad ni se han desarrollado conjuntamente los riesgos, amenazas y factores de resiliencia de la arquitectura vernácula asociados al fenómeno de la despoblación.
Ante esta situación, el objetivo de la tesis consiste en abordar la bibliografía escrita que aúne en sí ambos temas, para obtener los factores de vulnerabilidad asociados a la despoblación que amenazan la arquitectura vernácula, de esta forma, analizar cuantitativamente a gran escala el nivel de riesgo que suponen estos factores de vulnerabilidad al que está sometida la arquitectura vernácula de los territorios despoblados. De igual modo, se pretende comprobar cualitativamente a pequeña escala la situación de conservación actual de varios municipios afectados por la despoblación y establecer conclusiones acerca del riesgo que supone cada factor de vulnerabilidad. Ambos análisis se proponen como metodologías de evaluación que permiten obtener datos sobre la situación actual de la arquitectura vernácula y cuyos resultados permiten establecer estrategias de actuación específicas que favorezcan la prevención y la planificación de una correcta conservación para abordar los diversos factores de vulnerabilidad según su nivel de riesgo. / [CA] L'arquitectura vernacla conforma una de les categories de béns culturals més abundant i diversa de l'àmbit patrimonial. Esta situació comporta que siga la més accessible a tots els ciutadans, i amb això, la que més amenaçada es troba. La despoblació correspon amb el fenomen demogràfic de major expansió en el territori espanyol, ja que abasta més de la mitat de la geografia del país. Atenent tots dos contextos la majoria de l'arquitectura vernacla se situa en territoris despoblats.
La despoblació i l'arquitectura vernacla, les dos principals temàtiques de la present investigació, han sigut àmpliament estudiades respecte als seus riscos i els seus valors. No obstant això, la combinació de tots dos temes no s'ha estudiat al mateix nivell de profunditat ni s'han desenvolupat conjuntament els riscos, amenaces i factors de resiliència de l'arquitectura vernacla associats al fenomen de la despoblació.
Davant esta situació, l'objectiu de la tesi consistix a abordar la bibliografia escrita que conjumine en sí tots dos temes, per a obtindre els factors de vulnerabilitat associats a la despoblació que amenacen l'arquitectura vernacla, i d'esta manera, analitzar quantitativament a gran escala el nivell de risc que suposen estos factors de vulnerabilitat al qual està sotmesa l'arquitectura vernacla dels territoris despoblats. De la mateixa manera, es pretén comprovar qualitativament a petita escala la situació de conservació actual de diversos municipis afectats per la despoblació i establir conclusions sobre el risc que suposa cada factor de vulnerabilitat. Totes dues anàlisis es proposen com a metodologies d'avaluació que permeten obtindre dades sobre la situació actual de l'arquitectura vernacla, els resultats de la qual permeten establir estratègies d'actuació especifiques que afavorisquen la prevenció i la planificació d'una correcta conservació per a abordar els diversos factors de vulnerabilitat segons el seu nivell de risc. / [EN] Vernacular architecture is one of the most abundant and diverse categories of cultural heritage. This situation means that is widely accessible to all citizens, and therefore the most threatened. Depopulation is the demographic phenomenon of largest extension in the Spanish territory, since it covers more than half of the country's geography. Considering both contexts, the majority of vernacular architecture is located in depopulated territories.
Depopulation and vernacular architecture, this research's main themes, have been extensively studied in terms of their risks and their values. However, the combination of both themes has not been studied in-depth, nor have the risks, threats and resilience factors of vernacular architecture associated with depopulation been developed together.
In view of this situation, the aim of the thesis is to explore the literature on both subjects in order to obtain the vulnerability factors that threaten vernacular architecture associated with depopulation. Thus, to analyze quantitatively the risk level of these vulnerability factors to which the vernacular architecture of depopulated territories is subjected on a large scale. Furthermore, to qualitatively verify the current state of conservation of several municipalities affected by depopulation on a small scale and to draw conclusions about the risk posed by each vulnerability factor. Both analyses are proposed as evaluation methodologies that allow to obtain data on the current situation of vernacular architecture, which results enable the establishment of specific action strategies to address the various vulnerability factors according to their risk level, promoting the prevention and planning of a correct conservation. / Tortajada Montalva, E. (2024). Estudio de las amenazas, riesgos y factores de resiliencia de la arquitectura vernácula en los territorios despoblados de España para su puesta en valor y recuperación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/209812
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Las áreas de actividad económica ante los nuevos retos territoriales. Revisión y cambio en las estrategias de intervenciónGascón Hernández, Ana María 20 June 2024 (has links)
[ES] En los últimos años, se ha vuelto a considerar a la industria como un factor clave del impulso de la economía nacional y de la competitividad de los territorios. Esta apuesta por la reindustrialización supone un reto también de índole territorial que la investigación urbanística y las administraciones deben poder asumir y saber afrontar. Esto nos obliga a mirar hacia el espacio en el que se han desarrollado tradicionalmente las actividades económicas: los polígonos industriales. Unos lugares que han ido evolucionando a lo largo del tiempo hacia nuevas
Áreas de Actividad Económica (AAE), en las que no sólo se desarrollan procesos productivos y una creciente actividad logística, sino que también han ido albergando actividades terciarias y empresariales. Sin embargo, la insuficiente planificación territorial de estas áreas ha configurado un tejido urbano escasamente planificado, con asentamientos que no siguen unos criterios mínimos de ordenación y equilibrio territorial. La gran cantidad de suelo industrial, su estado de obsolescencia y abandono en muchos casos no hacen más que poner de manifiesto la necesidad de modelos de transformación ágiles y ambiciosos.
La evolución de la actividad económica y sus retos actuales requieren desde la Urbanística una reflexión profunda, considerando nuevos compromisos ambientales y desde perspectivas más amplias, de escala metropolitana. Esta investigación plantea la necesidad de abordar un estudio sobre la situación actual del suelo destinado a actividades económicas, asumiendo que es parte importante de la complejidad de una ciudad y de su territorio. Analizar la situación actual de las AAE del Área Metropolitana de Valencia nos va a permitir detectar y reconocer
cuestiones que pueden llegar a ser determinantes para comprender su propia especificidad y potencialidades. Y también nos va a permitir comprender aspectos generales sobre los temas tratados, con el objetivo de avanzar en la búsqueda de visiones renovadas desde la disciplina urbanística para acometer la regeneración de estas áreas. / [CA] En els últims anys, s'ha tornat a considerar a la indústria com un factor clau de l'impuls de l'economia nacional i de la competitivitat dels territoris. Esta aposta per la reindustrialització suposa un repte també d'índole territorial que la investigació urbanística i les administracions han de poder assumir i saber afrontar. Això ens obliga a mirar cap a l'espai en el qual s'han desenvolupat tradicionalment les activitats econòmiques: els polígons industrials. Uns llocs que han anat evolucionant al llarg del temps cap a noves Àrees d'Activitat Econòmica (AAE),
en les quals no sols es desenvolupen processos productius i una creixent activitat logística, sinó que també han anat albergant activitats terciàries i empresarials. No obstant això, la insuficient planificació territorial d'estes àrees ha configurat un teixit urbà escassament planificat, amb assentaments que no seguixen uns criteris mínims d'ordenació i equilibri territorial. La gran quantitat de sòl industrial, el seu estat d'obsolescència i el seu abandó en molts casos no fan més que posar de manifest la necessitat de models de transformació àgils i ambiciosos.
L'evolució de l'activitat econòmica i els seus reptes actuals requerixen des de la Urbanística una reflexió profunda, considerant nous compromisos ambientals i des de perspectives més àmplies, d'escala metropolitana. Esta investigació planteja la necessitat d'abordar un estudi sobre la situació actual del sòl destinat a activitats econòmiques, assumint que és part important de la complexitat d'una ciutat i del seu territori. Analitzar la situació actual de les AAE de l'Àrea Metropolitana de València ens permetrà detectar i reconéixer qüestions que poden arribar a ser determinants per a comprendre la seua pròpia especificitat i potencialitats. I també ens permetrà comprendre aspectes generals sobre els temes tractats, amb l'objectiu d'avançar en la cerca de visions renovades des de la disciplina urbanística per a afrontarla regeneració d'estes àrees. / [EN] In recent years, industry has once again been considered a key factor in driving the national economy and territorial competitiveness. This commitment to reindustrialisation is also a territorial challenge that urban planning and public administrations must be able to take on and be able to deal with. This forces us to look at the spaces where economic activities have traditionally taken place: industrial estates. Areas that have evolved over time into new Areas of Economic Activity (AEA), in which not only productive processes and growing logistical activity take place, but also tertiary and business activities. However, the insufficient territorial planning of these areas has led to a poorly planned urban fabric, with settlements that do not meet the minimum standards of territorial balance and planning. The large quantity of industrial land, and in many cases, its state of obsolescence and abandonment clearly demonstrate the need for transformation models that are agile and ambitious.
The evolution of economic activity and its current challenges require an in-depth reflection from the urban planning discipline, considering new environmental commitments and broader perspectives from a metropolitan scale. This research proposes the need to undertake a study on the current state of land allocated for economic activities, on the assumption that it plays an important role in the complexity of a city and its territory. Analysing the current state of AEA in the Metropolitan Area of Valencia will allow us to detect and recognise issues that
may be decisive in understanding their own specificity and potential. And it will also allow us to understand general aspects of the issues dealt with, with the aim of advancing the search for renewed visions of urban planning to undertake the regeneration of these areas. / Gascón Hernández, AM. (2024). Las áreas de actividad económica ante los nuevos retos territoriales. Revisión y cambio en las estrategias de intervención [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/205223
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Soy Chin@, no soy un virus: creación audiovisual de carácter documental sobre el impacto del COVID-19 en la inmigración China en EspañaSong, Yuying 05 July 2024 (has links)
[ES] Esta investigación aborda las repercusiones del COVID-19 en la comunidad inmigrante china en España, en un contexto de creciente globalización y desafíos socioeconómicos. Se propone la creación de una pieza audiovisual, en formato de ensayo documental integrado en una videoinstalación, como parte integral de este estudio. A medida que el proceso de globalización continúa profundizándose, el número y la movilidad de inmigrantes también ha aumentado y el avance del virus ha provocado una pandemia que ha resultado difícil de controlar, propagándose por todo el mundo, sin haber podido predecir con exactitud su duración, ni su evolución, afectando a diversas áreas de la población, incluidos los migrantes, de formas diversas y complejas.
Esta propuesta de investigación plantea la realización de una creación audiovisual que se ha nutrido de la información y los estudios recopilados, incluyendo una serie de entrevistas sobre la inmigración china. / [CA] Aquesta investigació aborda les repercussions de la COVID-19 en la comunitat im migrant xinesa a Espanya, en un context de creixent globalització i reptes socioeco nòmics. Es proposa la creació d'una peça audiovisual, en format d'assaig documental integrat en una videoinstal·lació, com a part integral d'aquest estudi. A mesura que el procés de globalització continua aprofundint-se, el nombre i la mobilitat d'immigrants també han augmentat i l'avanç del virus ha provocat una pandèmia que ha resultat difícil de controlar, propagant-se per tot el món, sense haver pogut predir amb exactitud la seva durada, ni la seva evolució, afectant a diverses àrees de la població, inclosos els immigrants, de formes diverses i complexes.
Aquesta proposta de recerca planteja la realització d'una creació audiovisual que s'ha nodrit de la informació i els estudis recopilats, incloent una sèrie d'entrevistes sobre la immigració xinesa. / [EN] This research addresses the repercussions of COVID-19 on the Chinese immigrant community in Spain, in a context of increasing globalization and socioeconomic challenges. The creation of an audiovisual piece, in the format of a documentary essay integrated into a video installation, is proposed as an integral part of this study. As the process of globalization continues to deepen, the number and mobility of immigrants have also increased and the advance of the virus has caused a pandemic that has proved difficult to control, spreading around the world, without being able to accurately predict its duration, nor its evolution, affecting various areas of the population, including migrants, in diverse and complex ways.
This research proposal proposes the realization of an audiovisual creation that has been nourished by the information and studies collected, including a series of interviews on Chinese immigration. / Song, Y. (2024). Soy Chin@, no soy un virus: creación audiovisual de carácter documental sobre el impacto del COVID-19 en la inmigración China en España [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206037
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Predicción de macro y micronutrientes en hojas de cítricos y caqui utilizando métodos ópticos no destructivosAcosta Tello, Maylin Oristela 22 July 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El conocimiento del estado nutricional de los cultivos permite corregir o ajustar cualquier exceso o deficiencia nutricional en los mismos, a lo largo de su ciclo vegetativo, asegurando un alto rendimiento en la producción y una óptima calidad del fruto. Tradicionalmente, para la realización del diagnóstico nutricional se ha utilizado el análisis de la ionómica de diferentes órganos de la planta, especialmente las hojas, por su facilidad de muestreo y por ser el órgano fotosintético de excelencia en las plantas. Por ello es necesario implementar estrategias sostenibles que nos permitan ajustar la dosis de fertilización según las necesidades del cultivo con el mínimo riesgo de contaminación. El objetivo de esta tesis doctoral es desarrollar métodos y modelos que permitan el diagnóstico nutricional en cultivos mediante métodos ópticos no destructivos, como la espectroscopia y la imagen hiperespectral en el rango Vis-NIR, en combinación con técnicas de quimiometría.
De este modo, el primer bloque centrado en el cultivo de caqui cv. 'Rojo Brillante', comprende los estudios publicados en dos artículos científicos. En el primero de estos artículos se estudió el potencial de la espectroscopia Vis-NIR (430-1040 nm), con el objetivo de predecir macros y micronutrientes utilizando modelos de regresión PLS. Los resultados mostraron que es posible predecir de forma precisa macronutrientes como, fósforo (P), calcio (Ca) y magnesio (Mg), con un coeficiente de determinación en la predicción (R2P) de 0,78 a 0,63. En los micronutrientes, el boro (B) y el manganeso (Mn) fueron los que obtuvieron mejores coeficientes de predicción, con R2P de 0,79 y 0,69, respectivamente. En el segundo artículo se ha evaluado, para la estimación de la concentración de nutrientes, el uso de imágenes hiperespectrales en el rango entre 500 y 980 nm. Los resultados mostraron la predicción de los macronutrientes como N, P, potasio (K), Ca y Mg con R2P de 0,80 a 0,62 y, para los micronutrientes, solo en el B se obtuvo un valor aceptable para la estimación (R2p = 0,69). Además, utilizando el método de reducción de variables de influencia en la proyección (VIP) se obtuvo una predicción fiable para los nutrientes de N (R2P = 0,76) y B (R2P = 0,61).
En el segundo bloque, se ha estudiado otro cultivo emblemático en la Comunidad Valenciana por su importancia social y económica, como son los cítricos. En este caso, se desarrollaron herramientas de estimación del cv. 'clementina de Nules', descritas en otros dos artículos científicos. En el tercer artículo se ha estudiado la capacidad de la espectroscopía para determinar la concentración de nutrientes en las hojas de los cítricos en un ciclo vegetativo completo. Los resultados mostraron una predicción con un R2P de 0,70 a 0,65 para el P, K Ca y B. Utilizando el coeficiente de regresión de ponderado (BW) se determinó un subconjunto de bandas importantes para determinar la concentración de P, K y B. Los resultados mostraron que las bandas de mayor relevancia para estos nutrientes se situaron en la región del visible (430-750 nm), asociada a la absorción de pigmentos fotosintéticos. Finalmente, en el cuarto artículo se ha estudiado el potencial de la imagen hiperespectral para discriminar entre hojas jóvenes y hojas de ciclos vegetativos anteriores, lo que mejoraría el diagnóstico dado que las tablas de referencia en este cultivo están realizadas en hojas de la brotación de primavera. Partiendo de esa hipótesis, se obtuvo que es posible realizar la discriminación entre ambos tipos de hojas. Posteriormente se realizó la predicción de concentración de nutrientes de hojas jóvenes, utilizando 49 bandas espectrales, obteniendo mejores resultados para los nutrientes P, K, Ca, hierro (Fe) y Mn con R2P de 0,69 a 0,60. Además, se realizó la predicción de estos nutrientes minimizando el número de bandas a diez, con el BW y se obtuvo un R2P de 0,67 a 0,57. / [CA] El coneixement de l'estat nutricional dels cultius permet corregir o ajustar qualsevol excés o deficiència nutricional en estos, al llarg del seu cicle vegetatiu, assegurant un alt rendiment en la producció i una òptima qualitat del fruit. Tradicionalment, per a la realització del diagnòstic nutricional s'han utilitzat l'anàlisi de la ionómica de diferents òrgans de la planta, especialment les fulles, per la seua facilitat de mostreig i per ser l'òrgan fotosintètic d'excellència en les plantes. Per això és necessari implementar estratègies sostenibles que ens permeten ajustar la dosi de fertilització segons les necessitats del cultiu amb el mínim risc de contaminació. L'objectiu d'esta tesi doctoral és desenvolupar mètodes i models que permeten la predicció del diagnòstic nutricional en cultius mitjançant mètodes òptics no destructius, com l'espectroscòpia Vis-NIR, en combinació amb tècniques quimio mètriques.
D'esta manera, el primer capítol de publicacions es centra en el cultiu del caqui cv. Rojo Brillante, comprés per dos articles (I i II). En el primer d'estos articles es va estudiar el potencial de l'espectroscòpia Vis-NIR (430-1040 nm), amb l'objectiu de predir macros i micronutrients utilitzant models de regressió PLS. En este estudi es van aplicar tractaments diferencials per als nutrients de N (0 %, 33 %, 50 % i 100 %) i per a K2O (0 %, 50 % i 100 %) de la demanda del cultiu. Els resultats van mostrar que, sí que és possible predir de manera precisa macronutrients com, fòsfor (P), calci (Ca)i magnesi (Mg), amb un coeficient de determinació en la predicció (R2P) de 0,78 a 0,63. En els micronutrients, com el bor (B) i el manganés (Mn) van ser els que van obtindre millors coeficients de predicció, amb R2P de 0,79 i 0,69, respectivament. En el segon article s'ha avaluat, per a l'estimació de la concentració de nutrients, l'ús d'imatges hiperespectrales en un rang (500-980 nm). Els resultats van mostrar la predicció dels macronutrients com a nitrogen (N), P, potassi (K), Ca i Mg amb R2P de 0,80 a 0,62 i, per als micronutrients, només en el B es va obtindre un valor acceptable per a l'estimació (R2p 0,69). A més, utilitzant el mètode de reducció de variables d'influència en la projecció (VIP) es va obtindre una predicció fiable per als nutrients de N (R2P 0,76) i B (R2P 0,61).
En el segon capítol, s'ha estudiat un altre cultiu emblemàtic a la Comunitat Valenciana d'importància econòmica, com són els cítrics. En este cas, es van desenvolupar ferramentes d'estimació del cv. 'clementina de Nules' compreses en dos articles (III i IV). De tal manera, que en el tercer article s'ha estudiat la capacitat de les tècniques espectromètriques per a determinar la concentració de nutrients en un cicle vegetatiu complet. Els resultats van mostrar una predicció amb un R2P de 0,70 a 0,65 per al P, K, Ca i B. Utilitzant el coeficient de regressió de pes (BW) es va determinar un subconjunt de bandes més influents per als nutrients P, K i B. Els resultats van mostrar que les bandes de major importància, per a estos nutrients, es situen a la regió del Vis (430-750 nm), el qual està associada a l'absorció de pigments fotosintètics. Finalment, en el quart article s'ha estudiat el potencial de les HSI per a discriminar fulles joves de fulles de cicles vegetatius anteriors, la qual cosa milloraria el diagnòstic atés que les taules de referència en este cultiu estan realitzades en fulles de la brotada de primavera. Posteriorment es va realitzar la predicció de concentració de nutrients de fulles joves, utilitzant 49 bandes espectrals, obtenint millors resultats per als nutrients P, K, Ca, ferro (Fe) i Mn amb R2P de 0,69 a 0,60. A més, es va realitzar la predicció d'estos nutrients minimitzant el nombre de bandes a deu, amb el BW i es va obtindre un R2P de 0,67 a 0,57. / [EN] Knowledge of the nutritional status of crops allows for correcting or adjusting any nutritional excess or deficiency throughout their vegetative cycle, ensuring high yields in production and optimal fruit quality. Traditionally, the analysis of the ionomics of different plant organs has been used for nutritional diagnosis, especially the leaves, due to their ease of sampling and being the photosynthetic organ par excellence in plants. These analyses are carried out by expensive conventional laboratory methods that are destructive, polluting, time-consuming and costly. Therefore, it is necessary to implement sustainable strategies that allow the fertilisation dose to be adjusted according to the crop's needs with the minimum risk of contamination. This doctoral thesis aims to develop methods and models for nutritional diagnosis prediction in crops using non-destructive optical methods, such as Vis-NIR spectroscopy, combined with chemometric techniques.
Thus, the first chapter of the publications focuses on cultivating persimmon cv. 'Rojo Brillante', comprising two articles (I and II). In the first of these articles, the potential of Vis-NIR spectroscopy (430-1040 nm) was studied to predict macronutrients and micronutrients using PLS regression models. This study applied differential treatments for N nutrients (0 %, 33 %, 50 % and 100 %) and K2O (0 %, 50 % and 100 %) of crop demand. The results showed that it is possible to accurately predict macronutrients such as phosphorus (P), calcium (Ca) and magnesium (Mg), with a coefficient of determination in the prediction (R2P) of 0.78 to 0.63. Boron (B) and manganese (Mn) obtained the best micronutrient prediction coefficients, with R2P of 0.79 and 0.69, respectively. The second article evaluated hyperspectral imaging (HSI) in the range (500-980 nm) for nutrient concentration estimation. The results showed the prediction of macronutrients such as nitrogen (N), P, potassium (K), Ca and Mg with R2P from 0.80 to 0.62 and, for micronutrients, only in B, an acceptable value for the estimation was obtained (R2p 0.69). In addition, using the projection influence variable reduction (VIP) method, a reliable prediction was obtained for N (R2P 0.76) and B (R2P 0.61) nutrients.
In the second chapter, another emblematic crop of economic importance in the Valencian Community, citrus, was studied. Estimation tools were developed for citrus cv. 'Clementina de Nules' and the results were published in two articles (III and IV). Thus, in the third article, the capacity of spectrometric techniques to determine the concentration of nutrients in a complete vegetative cycle was studied. The results showed prediction with an R2P of 0.70 to 0.65 for P, K Ca and B. Using the weight regression coefficient (BW), a subset of more influential bands was determined for P, K and B nutrients. The results showed that the bands of greatest importance for these nutrients are located in the Vis region (430-750 nm), which is associated with photosynthetic pigment uptake. Finally, in the fourth article, the potential of HSI to discriminate young leaves from leaves of previous vegetative cycles has been studied, which would improve the diagnosis given that the reference tables in this crop are made on leaves of spring sprouting. Subsequently, the prediction of nutrient concentration of young leaves was carried out using 49 spectral bands, obtaining better results for the nutrients P, K, Ca, iron (Fe) and Mn with R2P from 0.69 to 0.60. In addition, these nutrients were predicted by minimizing the number of bands to ten, with the BW and an R2P of 0.67 to 0.57.
¿ / Maylin Acosta thanks IFARHU-SENACYT for the Professional Excellence
Scholarships, contract No. 270-2021-020. Sandra Munera thanks the Juan de la
Cierva-Formación contract (FJC2021-047786-I) co-funded by
MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and EU NextGenerationEU/PRTR. This work is co-funded by MICIN-AEI through project TED2021-130117B-C31, GVA-IVIA through projects 52203 and 52204, and the European Regional
Development Fund (ERDF) of the Generalitat Valenciana 2021–2027. / Acosta Tello, MO. (2024). Predicción de macro y micronutrientes en hojas de cítricos y caqui utilizando métodos ópticos no destructivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207010 / Compendio
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El diseño del aula como facilitador del aprendizaje: el papel de la luz, el color y la dimensión en los procesos cognitivos.Nolé Fajardo, Maria Luisa 02 September 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] "No debemos olvidar que la arquitectura se construye para vivir en ella y no para mirarla". Con estas palabras, el arquitecto Van Der Rohe enfatiza la importancia de que el diseño arquitectónico esté al servicio de la vida y contribuya a mejorarla. Esta visión evidencia la conexión significativa entre la psicología y la arquitectura, ya que los espacios que habitamos determinan nuestro desarrollo personal. De esta forma, cada entorno tiene una finalidad principal y debe ser funcional para ello. En particular, los entornos educativos desempeñan un papel fundamental en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Por lo tanto, es crucial diseñar estos espacios no solo para que sean agradables para sus ocupantes, sino también para potenciar los procesos cognitivos implicados en la educación, asegurando así un ambiente propicio para el aprendizaje y el crecimiento personal. De acuerdo a ello, el objetivo de la presente tesis doctoral es analizar la relación entre tres elementos de diseño del aula (luz, color y dimensión) y tres procesos cognitivos de los estudiantes (memoria, atención y la percepción de preferencia por el entorno). Para su abordaje, se llevaron a cabo tres estudios en laboratorio. Estos estudios consistieron en la evaluación cognitiva de cada participante mientras se encontraban inmersos en aulas virtuales que diferían únicamente en los tres elementos de diseño objeto de estudio, replicando así un entorno real pero con variaciones controladas. Para ello, se hizo uso de dos instrumentos concretos compatibles entre sí y de gran aporte al ámbito de la arquitectura: 1) la realidad virtual como herramienta de visualización de espacios y 2) el desempeño de tareas específicas de atención, memoria y preferencia como herramientas de medición de la cognición del sujeto. En el primer estudio se analizó el efecto de las intervenciones de diseño (en cuanto a luz, color y dimensión) en el rendimiento de atención y memoria y en la preferencia del alumnado, analizando el impacto relativo de cada una de ellas. Este enfoque comparado permite comprender a qué cambios físicos del aula son más sensibles los diferentes procesos cognitivos del alumnado. El estudio se llevó a cabo en conjunto con los dos géneros y, también, de forma separada. En el segundo estudio, se identificaron los valores concretos de cada uno de los tres elementos de diseño estudiados (luz: iluminancia y temperatura del color; color: tono y saturación; dimensión: altura y anchura) que consiguen mejorar la memoria de hombres y mujeres, minimizando las diferencias entre ambos géneros. Por su parte, el tercer estudio propone un análisis conjunto de los tres elementos de diseño mediante programación lineal multiobjetivo con el objeto de identificar las combinaciones específicas de luz, color y forma que maximizan los beneficios en términos de memoria, atención y preferencia.
Del conjunto de resultados se concluye que los elementos del aula tienen interrelación entre ellos, por lo que deben ser estudiados en su conjunto. A ello se le suma la complejidad del estudiante ya que su cognición no sigue un mismo patrón. Por lo tanto, es necesario estudiar este paradigma en su conjunto. En este sentido, se explora una valiosa metodología que combina herramientas de control del espacio, como la realidad virtual, con herramientas de medición cognitiva, como tareas específicas validadas. El enfoque desarrollado en este trabajo puede ser prometedor ya que supone un comienzo de multidisciplinariedad en el que se unen las dos áreas de conocimiento: arquitectura y psicología. Por ello, es de esperar que el presente trabajo marque un nuevo paso en esa dirección. / [CA] No hem d'oblidar que l'arquitectura es construeix per a viure-hi i no per a mirar-la". Amb aquestes paraules, l'arquitecte Van Der Rohe emfatitza la importància que el disseny arquitectònic estiga al servei de la vida i contribuïsca a millorar-la. Aquesta visió evidencia la connexió significativa entre la psicologia i l'arquitectura, ja que els espais que habitem determinen el nostre desenvolupament personal. D'aquesta manera, cada entorn té una finalitat principal i ha de ser funcional per a això. En particular, els entorns educatius juguen un paper fonamental en el procés d'ensenyament-aprenentatge. Per tant, és crucial dissenyar aquests espais no només perquè siguen agradables per als seus ocupants, sinó també per a potenciar les funcions cognitives implicades en l'educació, assegurant així un ambient propici per a l'aprenentatge i el creixement personal. D'acord amb això, l'objectiu de la present tesi doctoral és analitzar la relació entre tres elements de disseny de l'aula (llum, color i dimensió) i tres funcions cognitives dels estudiants (memòria, atenció i la percepció de preferència per l'entorn). Per a abordar-ho, es van dur a terme tres estudis en laboratori. Aquests estudis van consistir en l'avaluació cognitiva de cada participant mentre es trobaven immersos en aules virtuals que diferien únicament en els tres elements de disseny objecte d'estudi, replicant així un entorn real però amb variacions controlades. Per a això, es va fer ús de dos instruments concrets compatibles entre si i de gran aportació a l'àmbit de l'arquitectura: 1) la realitat virtual com a eina de visualització d'espais i 2) el desenvolupament de tasques específiques d'atenció, memòria i preferència com a eines de mesura de la cognició del subjecte. En el primer estudi es va analitzar l'efecte de les intervencions de disseny (quant a llum, color i dimensió) en el rendiment d'atenció i memòria, i en la preferència de l'alumnat, analitzant l'impacte relatiu de cadascuna d'elles. Aquest enfocament comparat permet comprendre a quins canvis físics de l'aula són més sensibles els diferents processos cognitius de l'alumnat. L'estudi es va dur a terme en conjunt amb els dos gèneres i, també de manera separada. En el segon estudi, es van identificar els valors concrets de cadascun dels tres elements de disseny estudiats (llum: il·luminància i temperatura del color; color: to i saturació; dimensió: alçària i amplària) que aconsegueixen millorar la memòria d'homes i dones, minimitzant les diferències entre ambdós gèneres. Per la seua banda, el tercer estudi proposa una anàlisi conjunta dels tres elements de disseny mitjançant programació lineal multiobjectiu amb l'objecte d'identificar les combinacions específiques de llum, color i forma que maximitzen els beneficis en termes de memòria, atenció i preferència. Del conjunt de resultats es conclou que els elements de l'aula tenen interrelació entre ells, per la qual cosa ha de ser estudiat en el seu conjunt. A açò s'hi suma la complexitat de l'estudiant ja que la seua cognició no segueix un mateix patró. Per tant, és necessari estudiar aquest paradigma en el seu conjunt. En aquest sentit, s'explora una valuosa metodologia que combina eines de control de l'espai, com la realitat virtual, amb eines de mesurament cognitiu, com tasques específiques validades. L'enfocament desenvolupat en aquest treball pot ser prometedor ja que suposa un començament de multidisciplinarietat en el qual s'uneixen les dues àrees de coneixement: arquitectura i psicologia. Per això, és d'esperar que el present treball marque un nou pas en aquesta direcció / [EN] "We must not forget that architecture is built to live in, not just to look at". With these words, architect Van Der Rohe emphasizes the importance of architectural design serving life and contributing to its improvement. This perspective highlights the significant connection between psychology and architecture, as the spaces we inhabit shape our personal development. Thus, each environment has a primary purpose and must be functional accordingly. Particularly, educational environments play a fundamental role in the teaching-learning process. Therefore, it is crucial to design these spaces not only to be pleasant for occupants but also to enhance the cognitive processes involved in education, ensuring a conducive environment for learning and personal growth. In line with this, the objective of this doctoral thesis is to analyze the relationship between three classroom design elements (light, color, and dimension) and three cognitive processes of students (memory, attention, and preference for the environment). To address this, three laboratory studies were conducted. These studies involved the cognitive evaluation of each participant while immersed in virtual classrooms that differed only in the three design elements under study, thus replicating a real environment with controlled variations. For this purpose, two specific instruments compatible with each other and highly relevant to the field of architecture were used: 1) virtual reality as a tool for space visualization and 2) performance of specific attention, memory, and preference tasks as tools for measuring subject cognition. The first study analyzed the effect of design interventions (in terms of light, color, and dimension) on students' attention and memory performance and their preference, examining the relative impact of each. This comparative approach allows understanding which physical changes in the classroom are most sensitive to different cognitive processes of students. The study was conducted collectively with both genders and also separately. In the second study, the specific values of each of the three design elements studied (light: illuminance and color temperature; color: hue and saturation; dimension: height and width) were identified to improve the memory of men and women, minimizing differences between genders. On the other hand, the third study proposes a joint analysis of the three design elements through multi-objective linear programming to identify specific combinations of light, color, and shape that maximize benefits in terms of memory, attention, and preference.From the set of results, it is concluded that the classroom elements are interconnected, thus needing to be studied as a whole. Added to this is the complexity of the student since their cognition does not follow a single pattern. Therefore, studying this paradigm as a whole is necessary. In this sense, a valuable methodology is explored, combining space control tools like virtual reality with cognitive measurement tools like validated specific tasks. The approach developed in this work could be promising as it represents the beginning of multidisciplinarity in which the two areas of knowledge¿architecture and psychology¿are combined. Therefore, it is expected that this work will mark a new step in that direction. / Nolé Fajardo, ML. (2024). El diseño del aula como facilitador del aprendizaje: el papel de la luz, el color y la dimensión en los procesos cognitivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207134 / Compendio
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Chloride penetration assessment on self-healing capability of conventional, high-performance, and ultra high-performance concreteDoostkami, Hesam 02 September 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El hormigón, material de construcción fundamental en la ingeniería civil, ha sido muy estudiado para cuantificar y mejorar su resiliencia y vida útil. La exposi-ción prolongada a ciertas condiciones ambientales, y la carga mecánica en con-diciones de servicio, pueden resultar en la aparición de fisuras (< 0.4 mm), que no amenazan la integridad de la estructura, pero en algunos casos pueden redu-cir su durabilidad. En los últimos años, se han buscado nuevos enfoques para ob-tener la autosanación o autorreparación de fisuras en el hormigón.
El hormigón autosanable se considera un enfoque prometedor para desarro-llar materiales de construcción duraderos y respetuosos con el medio ambiente. La autosanación en el hormigón implica la reducción de las fisuras, lo que reduci-ría las consecuencias negativas de su presencia. El hormigón tiene una capacidad inherente de autosanación, denominada sanación autógena, pero su capacidad es limitada. Se han investigado diversos enfoques para estimular la autosanación, incluida la introducción de productos innovadores dentro de la matriz del hor-migón o la mejora de sus capacidades inherentes.
Esta tesis examina la capacidad de autosanado de varios tipos de hormigón, incluidos los convencionales, de altas prestaciones y de ultra altas prestaciones, y estudia y propone diferentes metodologías para evaluar y comparar hormigones con diferente comportamiento, como aquellos con tendencia a la multifisura-ción. Las metodologías realizadas son ensayos de cierre de fisuras, ensayos de permeabilidad y ensayos de penetración de cloruros. La tesis también examina la incorporación de diversos aditivos, como Aditivos Cristalinos, Polímeros Su-perabsorbentes, sepiolita, nanofibras de alúmina, nanocelulosa y bacterias, con el fin de estudiar su potencial mejora de la capacidad de autosanado.
El objetivo de esta investigación surge de la necesidad de comprender me-jor los mecanismos de autosanado y su efecto en la durabilidad de las estructuras de hormigón. Esto incluye la evaluación y cuantificación del autosanado de dife-rentes hormigones, que sanaron en diferentes ambientes y condiciones de ini-ciación. Estos parámetros se eligen para proporcionar una evaluación integral de la respuesta del material. La aplicabilidad práctica de los resultados obtenidos se verifica en prototipos reducidos y a escala real, ampliando los experimentos más allá de las limitaciones del laboratorio y aumentando el nivel de madurez de la tecnología.
Esta tesis proporciona un análisis amplio y en profundidad del hormigón au-tosanable. Los resultados obtenidos tienen el potencial no sólo de mejorar el conocimiento académico en el campo sino también de estimular mejoras en el diseño y la construcción de estructuras de hormigón duraderas y resilientes. / [CA] El formigó, un material de construcció fonamental a l'enginyeria civil, ha es-tat estudiat sovint per quantificar i millorar la seva resiliència i vida útil. L'exposi-ció perllongada a certes condicions ambientals, i la càrrega mecànica en condi-cions de servei, pot resultar en l'aparició de fisures (< 0.4 mm), que no suposen un perill per a la integritat de l'estructura, però que en alguns casos poden re-duir la seua durabilitat. En els últims anys, s'han buscat nous enfocs per obtenir l'autosanació o autoreparació de fissures al formigó.
El formigó autosanable es considera un enfoc prometedor per desenvolupar materials de construcció duraders i respectuosos amb el medi ambient. L'auto-sanació al formigó implica la reducció de les fissures, cosa que reduiria les con-seqüències negatives de la seva presència. El formigó té una capacitat inherent d'autosanació, anomenada sanació autògena, però la seva capacitat és limitada. S'han investigat diversos enfocs per estimular l'autosanació, inclosa la introduc-ció de productes innovadors dins la matriu del formigó o la millora de les capaci-tats inherents.
Aquesta tesi examina la capacitat d'autosanat de diversos tipus de formigó, inclosos els convencionals, d'altes prestacions i d'ultra altes prestacions, i estudia i proposa diferents metodologies per avaluar i comparar formigons amb com-portament diferent, com aquells amb tendència a la multifisuració. Les metodo-logies realitzades són assaigs de tancament de fissures, assaigs de permeabilitat i assaigs de penetració de clorurs. La tesi també examina la incorporació de diver-sos additius, com Additius Cristal·lins, Polímers Superabsorbents, sepiolita, nano-fibres d'alumini, nanocel·lulosa i bactèries, per tal d'estudiar la potencial millora de la capacitat d'autosanat.
L'objectiu d'aquesta investigació sorgeix de la necessitat de comprendre mi-llor els mecanismes dautosanat i el seu efecte en la durabilitat de les estructures de formigó. Això inclou l'avaluació i la quantificació de l'autosanat de diferents formigons, que van curar-se en diferents ambients i condicions d'iniciació. Aquests paràmetres es trien per proporcionar una avaluació integral de la res-posta del material. L'aplicabilitat pràctica dels resultats obtinguts es verifica en prototips reduïts ia escala real, ampliant els experiments més enllà de les limita-cions del laboratori i augmentant el nivell de maduresa de la tecnologia.
Aquesta tesi proporciona una anàlisi àmplia i en profunditat del formigó au-tosanable. Els resultats obtinguts tenen el potencial no només de millorar el coneixement acadèmic al camp sinó també d'estimular millores en el disseny i la construcció d'estructures de formigó duraderes i resilients. / [EN] Concrete, a primary construction material in civil engineering, has been fre-quently examined to quantify and improve its resilience and lifespan. Prolonged exposure to certain environmental conditions, as well as mechanical loading in service conditions, may result in the development of small cracks (< 0.4 mm), which do not threaten the safety of the structure but, in some cases, may reduce its durability. In the last few years, researchers have pursued novel approaches to obtain self-healing or self-repair of cracks in concrete.
Self-healing concrete has emerged as a promising approach to developing durable and environmentally friendly construction materials. Self-healing in concrete involves the reduction of cracks, which would reduce the negative consequences of its presence. Concrete has an inherent self-healing capacity and autogenous healing, but its capability is limited. Diverse approaches have been investigated to stimulate self-healing, including introducing innovative products inside concrete matrix or improving its inherent abilities.
The current thesis examines the self-healing capability of various concrete types, including conventional, high-performance, and ultra-high-performance concretes, and studies and proposes different methodologies for evaluating and comparing concretes with different behavior, such as those with the tendency to show multi-cracking. The methodologies performed are crack closing tests, permeability tests, and chloride penetration tests. The thesis also examines the incorporation of various additives, such as Crystalline Admixture, Superabsor-bent Polymers, sepiolite, alumina nano-fibers, nanocellulose, and bacteria, to study their potential enhancement of the self-healing capability.
The purpose of this research comes from the need to comprehend the self-healing mechanisms and their influence on the durability of concrete structures. This includes the evaluation and quantification of the material's performance in different concretes that healed in different healing exposures and with different initiation conditions. These parameters are chosen to provide a comprehensive assessment of the material's performance. The practical applicability of the re-sults obtained is verified in reduced and full-scale prototypes, upgrading the experiments beyond the limitations of the laboratory and increasing the Tech-nology Readiness Level.
This thesis provides a broad and in-depth analysis of self-healing concrete, ex-amining its potential. The findings cannot only enhance academic knowledge but also stimulate improvements in the design and construction of long-lasting and resilient concrete structures. / Doostkami, H. (2024). Chloride penetration assessment on self-healing capability of conventional, high-performance, and ultra high-performance concrete [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207287 / Compendio
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Análisis del comportamiento hidráulico y ambiental a largo plazo de pavimentos permeables y de su potencial para el control de microplásticos en la gestión avanzada de escorrentías urbanasGarcía Haba, Eduardo 02 September 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] Se ha demostrado que los pavimentos permeables conforman una herramienta eficiente para la mejora de la calidad del agua de escorrentía urbana. No obstante, su funcionamiento puede verse afectado negativamente cuando reciben escorrentías con una elevada carga de sedimento en suspensión, llegando a colmatar la estructura. Además, la fuerte correlación que existe entre el comportamiento de sólidos en suspensión y microplásticos, sugiere pensar que los pavimentos permeables pueden representar un gran potencial para evitar que estos contaminantes alcancen el medio ambiente. De este modo, la presente Tesis Doctoral trata de profundizar en el conocimiento del comportamiento hidráulico de los pavimentos permeables, así como en su capacidad para el tratamiento de la escorrentía urbana, poniendo especial énfasis en la gestión de contaminantes emergentes como los microplásticos. La Tesis Doctoral se presenta en formato por compendio de 4 artículos. El Artículo 1 revisa el estado actual de las normas y criterios de diseño de estructuras de pavimento permeable que recogen las principales guías básicas españolas para el diseño de SUDS. Además, discute las principales y más recientes innovaciones llevadas a cabo en España en el ámbito de esta técnica. Por último, se identifican las principales barreras que impiden formalizar la implementación de los pavimentos permeables en las ciudades, y propone una serie de recomendaciones para ser incorporadas a los documentos de referencia para el diseño de estas estructuras. Con el objetivo de contribuir a resolver las limitaciones identificadas en el capítulo anterior, el Artículo 2 examina el comportamiento hidrológico y ambiental de un pavimento permeable de asfalto poroso, sometido a colmatación prolongada en el tiempo, empleando sedimentos reales de diferentes características físicas y ambientales. Finalmente, se estudia la movilización (distribución y destino) de los sedimentos empleados en la investigación, en función de los procesos de filtración, retención y producción de escorrentía superficial. Los SUDS se confirman como herramientas eficaces en la gestión de contaminantes presentes en las escorrentías urbanas. El reciente descubrimiento de la fuerte correlación entre uno de los contaminantes que más eficientemente retienen (sólidos en suspensión), y los microplásticos, plantea la cuestión sobre cómo responderán ante la presencia de este contaminante emergente. El Artículo 3, muestra una exhaustiva revisión y recopilación del potencial de las diferentes tipologías de SUDS para la gestión de microplásticos presentes en la escorrentía urbana. Además, analiza la capacidad de retención de microplásticos de las técnicas estudiadas, así como la distribución de partículas en su estructura. Por último, se identifican posibilidades de mejora en su diseño. A pesar de que todavía falta mucho por investigar en este campo, cada vez son más los trabajos que estudian los SUDS como herramienta de control de microplásticos. Humedales artificiales, estanques, o elementos de biorretención y filtración, son las tipologías de más analizadas hasta el momento, siendo muy escasos los estudios que se han centrado de los pavimentos permeables. Con el objetivo de ampliar y contribuir al conocimiento respecto de esta técnica, el Artículo 4 examina de manera experimental el comportamiento de varias estructuras piloto de pavimento permeable para el control de microplásticos. Además, determina la capacidad de retención de microplásticos, a nivel global y capa por capa, estudiando la influencia de varios factores como el modo de entrada de agua y de microplásticos en el pavimento permeable, el tipo de superficie permeable empleada, el número de capas de geotextil dispuestas, y la incorporación de material adsorbente en la estructura. / [CA] Ha quedat demostrat que els paviments permeables són una eina eficient per a millorar la qualitat de l'aigua de l'escorrentia urbana. No obstant això, el seu funcionament pot veure's afectat negativament quan reben escorrenties amb una elevada càrrega de sediments en suspensió, arribant a colmatar l'estructura. A més, la forta correlació que existeix entre el comportament dels sòlids en suspensió i els microplàstics suggereix que els paviments permeables poden representar un gran potencial per a evitar que aquests contaminants arriben al medi ambient. D'aquesta manera, aquesta Tesi Doctoral tracta d'aprofundir en el coneixement del comportament hidràulic dels paviments permeables, així com en la seua capacitat per al tractament de l'escorrentia urbana, posant especial èmfasi en la gestió de contaminants emergents com els microplàstics. La Tesi Doctoral es presenta en format de compendi de 4 articles. L'Article 1 revisa l'estat actual de les normes i criteris de disseny d'estructures de paviment permeable que recullen les principals guies bàsiques espanyoles per al disseny de SUDS. A més, discuteix les principals i més recents innovacions realitzades a Espanya en l'àmbit d'aquesta tècnica. Finalment, s'identifiquen les principals barreres que impedeixen formalitzar la implementació dels paviments permeables a les ciutats i es proposen una sèrie de recomanacions per a ser incorporades als documents de referència per al disseny d'aquestes estructures. Amb l'objectiu de contribuir a resoldre les limitacions identificades en el capítol anterior, l'Article 2 examina el comportament hidrològic i ambiental d'un paviment permeable d'asfalt porós, sotmès a colmatació prolongada en el temps, emprant sediments reals de diferents característiques físiques i ambientals. Finalment, s'estudia la mobilització (distribució i destí) dels sediments emprats en la investigació, en funció dels processos de filtració, retenció i producció d'escorrentia superficial. Els SUDS es confirmen com a eines eficaces en la gestió de contaminants presents en les escorrenties urbanes. El recent descobriment de la forta correlació entre un dels contaminants que més eficientment reté (sòlids en suspensió) i els microplàstics planteja la qüestió de com respondran davant la presència d'aquest contaminant emergent. L'Article 3 mostra una exhaustiva revisió i recopilació del potencial de les diferents tipologies de SUDS per a la gestió de microplàstics presents en l'escorrentia urbana. A més, analitza la capacitat de retenció de microplàstics de les tècniques estudiades, així com la distribució de partícules en la seua estructura. Finalment, s'identifiquen possibilitats de millora en el seu disseny. Malgrat que encara falta molt per investigar en aquest camp, cada vegada hi ha més treballs que estudien els SUDS com a eina de control de microplàstics. Aiguamolls artificials, estanys o elements de biorretenció i filtració són les tipologies més analitzades fins al moment, sent molt escassos els estudis que s'han centrat en els paviments permeables. Amb l'objectiu d'ampliar i contribuir al coneixement respecte d'aquesta tècnica, l'Article 4 examina de manera experimental el comportament de diverses estructures pilot de paviment permeable per al control de microplàstics. A més, determina la capacitat de retenció de microplàstics, a nivell global i capa per capa, estudiant la influència de diversos factors com el mode d'entrada d'aigua i de microplàstics en el paviment permeable, el tipus de superfície permeable emprada, el nombre de capes de geotèxtil disposades i la incorporació de material adsorbent en l'estructura. / [EN] Permeable pavements have been demonstrated as an efficient tool for improving the quality of urban runoff water. However, their performance can be negatively affected when they receive runoff with a high suspended sediment load, leading to clogging of the structure. Additionally, the strong correlation between the behavior of suspended solids and microplastics suggests that permeable pavements may hold significant potential in preventing these contaminants from reaching the environment. Thus, this doctoral thesis aims to deepen our understanding of the hydraulic behavior of permeable pavements, as well as their capacity for treating urban runoff, with a special focus on managing emerging contaminants such as microplastics. The thesis is presented in the form of a compendium of four articles. Article 1 reviews the current state of norms and design criteria for permeable pavement structures, based on the main Spanish guidelines for Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) design. It also discusses recent innovations in Spain related to this technique. Finally, it identifies key barriers hindering the implementation of permeable pavements in cities and proposes recommendations to be incorporated into reference documents for their design. To address the limitations identified in the previous chapter, Article 2 examines the hydrological and environmental behavior of porous asphalt permeable pavement subjected to prolonged clogging over time. Real sediments with different physical and environmental characteristics are used in the investigation. The study also analyzes the mobilization (distribution and fate) of sediments based on filtration, retention, and surface runoff production processes. SUDS are confirmed as effective tools for managing contaminants in urban runoff. The recent discovery of a strong correlation between one of the most efficient contaminants retained (suspended solids) and microplastics raises questions about how permeable pavements will respond to the presence of this emerging pollutant. Article 3 provides a comprehensive review and compilation of the potential of different SUDS typologies for managing microplastics in urban runoff. It also examines the microplastic retention capacity of the studied techniques and the distribution of particles within their structure. Finally, possibilities for improvement in their design are identified. Although much research remains to be done in this field, there is a growing body of work studying SUDS as a tool for microplastic control. With the aim of expanding knowledge in this area, Article 4 experimentally examines the behavior of several pilot permeable pavement structures for microplastic control. It determines the global and layer-by-layer microplastic retention capacity, studying the influence of factors such as water and microplastic entry mode, type of permeable surface used, number of geotextile layers, and the incorporation of adsorbent material into the structure. / García Haba, E. (2024). Análisis del comportamiento hidráulico y ambiental a largo plazo de pavimentos permeables y de su potencial para el control de microplásticos en la gestión avanzada de escorrentías urbanas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207352 / Compendio
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Nanotecnología con WO3 y aplicaciones: Degradación fotoelectroquímica de disruptores endocrinos y ánodos avanzados para baterías de ion de litioCifre Herrando, Mireia 27 September 2025 (has links)
[ES] La presente Tesis Doctoral se centra en la síntesis, caracterización y
optimización de nanoestructuras de óxido de wolframio (WO3) y
nanoestructuras híbridas de WO3-MoO3 mediante anodizado
electroquímico. Estas nanoestructuras se emplean como fotocatalizadores
para la degradación de contaminantes y como ánodos para baterías de ion
de litio.
El WO3 destaca por sus propiedades semiconductoras, ópticas y eléctricas
excepcionales. En aplicaciones medioambiental, las nanoestructuras de WO3
son de gran interés para la fotoelectrocatalisis, un proceso prometedor para
la degradación de contaminantes en el agua. El WO3 destaca como
fotoánodo debido a su fotoestabilidad, alta conductividad eléctrica y
capacidad de absorción de la luz visible. En el campo energético, el WO3
muestra un gran potencial como ánodo en baterías de ion de litio ya que su
estructura cristalina permite la inserción y extracción eficiente de iones de
litio, mejorando la capacidad de almacenamiento y la durabilidad de las
baterías gracias a su estabilidad electroquímica.
Para mejorar las nanoestructuras de WO3, se ha estudiado su combinación
con óxido de molibdeno (MoO3). El molibdeno, con propiedades químicas y
estructurales similares al wolframio, facilita la deposición efectiva en las
nanoestructuras de WO3, ajusta el ancho de banda prohibida, mejora la
conductividad, la difusión iónica y reduce la recombinación de portadores de
carga. Esta combinación de óxidos resulta en una mayor eficiencia
electroquímica, haciendo de las nanoestructuras híbridas WO3-MoO3 una
solución prometedora para aplicaciones energéticas.
En primer lugar, se sintetizaron las nanoestructuras de WO3, estudiando la
influencia de la temperatura de calentamiento tras la síntesis y la adición de
disolventes en el electrolito de síntesis. La temperatura óptima fue de 600
°C, obteniendo nanoestructuras cristalinas con excelentes propiedades
fotoelectroquímicas. Además, se demuestra que la incorporación de
disolventes en el electrolito de síntesis influye significativamente en las propiedades de las nanoestructuras, obteniendo que la adición de un 50 %
de isopropanol en el electrolito mejora notablemente sus propiedades
electroquímicas.
En segundo lugar, se sintetizaron nanoestructuras híbridas de WO3-
MoO3·añadiendo diferentes concentraciones de molibdato al electrolito de
síntesis. La concentración de 0,1 M de molibdato produjo nanoestructuras
con propiedades electroquímicas superiores, destacándolas como
prometedoras para su uso como ánodo en baterías.
Las nanoestructuras fueron exhaustivamente caracterizadas morfológica,
estructural, química, electroquímica y fotoelectroquímicamente.
Por último, las nanoestructuras con mejores propiedades
fotoelectroquímicas y electroquímicas se emplearon como ánodo en
aplicaciones medioambientales y energéticas, respectivamente.
En el ámbito medioambiental, se evaluó la eficiencia de las nanoestructuras
en la degradación de disruptores endocrinos pertenecientes a diferentes
familias químicas, así como sus mezclas y su toxicidad. Las nanoestructuras
de WO3 demostraron ser efectivas, logrando una degradación del 100 % de
pesticidas, parabenos y fenoles en menos de 4 horas. Sin embargo, la técnica
no fue eficiente para eliminar ftalatos, generando productos finales más
tóxicos.
En el ámbito energético, se estudió el rendimiento de las nanoestructuras
como ánodos en baterías de ion de litio, considerando también el impacto
del electrolito. La nanoestructura híbrida WO3-MoO3 mostró el mejor
rendimiento cuando se utilizó un electrolito que combinaba bisoxalato
borato de litio (LiBOB) con aditivos y solventes adicionales.
Este trabajo ofrece una contribución significativa al desarrollo de soluciones
sostenibles para problemas medioambientales y energéticos, subrayando el
potencial de las nanoestructuras de WO3 y WO3-MoO3. / [CA] La present Tesi Doctoral se centra en la síntesi, caracterització i optimització
de nanoestructures d'òxid de wolframi (WO3) i nanoestructures híbrides de
WO3-MoO3 mitjançant anodització electroquímica. Aquestes
nanoestructures s'utilitzen com a fotocatalitzadors per a la degradació de
contaminants i com a ànodes per a bateries d'ió de liti.
El WO3 destaca per les seues propietats semiconductores, òptiques i
elèctriques excepcionals. En aplicacions mediambientals, les
nanoestructures de WO3 són de gran interès per a la fotoelectrocatalisi, un
procés prometedor per a la degradació de contaminants en l'aigua. El WO3
destaca com a fotoànode per la seua fotoestabilitat, alta conductivitat
elèctrica i capacitat d'absorció de la llum visible. En el camp energètic, el WO3
mostra un gran potencial com a ànode en bateries d'ió de liti ja que la seua
estructura cristal·lina permet la inserció i extracció eficient d'ions de liti,
millorant la capacitat d'emmagatzematge i la durabilitat de les bateries
gràcies a la seua estabilitat electroquímica.
Per a millorar les nanoestructures de WO3, s'ha estudiat la seua combinació
amb òxid de molibdè (MoO3). El molibdè, amb propietats químiques i
estructurals similars al wolframi, facilita la deposició efectiva en les
nanoestructures de WO3, ajusta l'amplada de banda prohibida, millora la
conductivitat, la difusió iònica i redueix la recombinació de portadors de
càrrega. Això resulta en una major eficiència electroquímica, fent de les
nanoestructures híbrides WO3-MoO3 una solució prometedora per a
aplicacions energètiques.
En primer lloc, es van sintetitzar les nanoestructures de WO3, estudiant la
influència de la temperatura de calentament després de la síntesi i l'addició
de dissolvents en l'electròlit de síntesi. La temperatura òptima va ser de 600
°C, obtenint nanoestructures cristal·lines amb excel·lents propietats
fotoelectroquímiques. A més, es demostra que la incorporació de dissolvents
en l'electròlit de síntesi influeix significativament en les propietats de les nanoestructures, obtenint que l'addició d'un 50 % d'isopropanol en
l'electròlit millora notablement les seues propietats electroquímiques.
En segon lloc, es van sintetitzar nanoestructures híbrides de WO3-MoO3
afegint diferents concentracions de molibdat a l'electròlit de síntesi. La
concentració de 0,1 M de molibdat va produir nanoestructures amb
propietats electroquímiques superiors, destacant-les com a prometedores
per al seu ús com a ànode en bateries.
Les nanoestructures van ser exhaustivament caracteritzades
morfològicament, estructuralment, químicament, electroquímicament i
fotoelectroquímicament.
Finalment, les nanoestructures amb millors propietats fotoelectroquímiques
i electroquímiques s'utilizaren com a ànode en aplicacions mediambientals i
energètiques, respectivament.
En l'àmbit mediambiental, s'avaluà l'eficiència de les nanoestructures en la
degradació de disruptors endocrins pertanyents a diferents famílies
químiques, així com una mescla d'ells i la seua toxicitat. Les nanoestructures
de WO3 demostraren ser efectives, aconseguint una degradació del 100 % de
pesticides, parabens i fenols en menys de 4 hores. No obstant això, la tècnica
no va ser eficient per a eliminar ftalats, generant productes finals més tòxics.
En l'àmbit energètic, s'estudià el rendiment de les nanoestructures com a
ànodes en bateries d'ió de liti, considerant també l'impacte de l'electròlit. La
nanoestructura híbrida WO3-MoO3 mostrà el millor rendiment quan s'utilitzà
un electròlit que combinava bis(oxalat)borat de liti (LiBOB) amb additius i
dissolvents addicionals.
Aquest treball ofereix una contribució significativa al desenvolupament de
solucions sostenibles per a problemes mediambientals i energètics,
subratllant el potencial de les nanoestructures de WO3 i WO3-MoO3. / [EN] This Doctoral Thesis focuses on the synthesis, characterization, and
optimization of tungsten oxide (WO3) nanostructures and hybrid WO3-MoO3
nanostructures through electrochemical anodization. These nanostructures
are used as photocatalysts for contaminant degradation and as anodes for
lithium-ion batteries.
WO3 stands out for its exceptional semiconductor, optical, and electrical
properties. In environmental applications, WO3 nanostructures are of great
interest for photoelectrocatalysis, a promising process for contaminant
degradation in water. WO3 is highly effective as a photoanode due to its
photostability, high electrical conductivity, and visible light absorption
capacity. In the energy field, WO3 shows great potential as an anode in
lithium-ion batteries because its crystalline structure allows efficient
insertion and extraction of lithium ions, improving storage capacity and
battery durability thanks to its electrochemical stability.
To improve WO3 nanostructures, their combination with molybdenum oxide
(MoO3) has been studied. Molybdenum, with chemical and structural
properties similar to tungsten, facilitates effective deposition in WO3
nanostructures, adjusts the bandgap, improves conductivity, ionic diffusion,
and reduces charge carrier recombination. This results in greater
electrochemical efficiency, making hybrid WO3-MoO3 nanostructures a
promising solution for energy applications.
Firstly, WO3 nanostructures were synthesized, studying the influence of the
annealing temperature and the addition of solvents to the synthesis
electrolyte. The optimal temperature was 600 °C, obtaining crystalline
nanostructures with excellent photoelectrochemical properties.
Additionally, it was demonstrated that the incorporation of solvents in the
synthesis electrolyte significantly influences the properties of the
nanostructures, showing that the addition of 50 % isopropanol in the
electrolyte notably improves their electrochemical properties.
Secondly, hybrid WO3-MoO3 nanostructures were synthesized by adding
different concentrations of molybdate to the synthesis electrolyte. The
concentration of 0.1 M molybdate produced nanostructures with superior
electrochemical properties, making them promising for use as anodes in
batteries.
The nanostructures were exhaustively characterized morphologically,
structurally, chemically, electrochemically, and photoelectrochemically.
Finally, the nanostructures with the best photoelectrochemical and
electrochemical properties were used as anodes in environmental and
energy applications, respectively.
In the environmental field, the efficiency of the nanostructures in the
degradation of endocrine disruptors from different chemical families, as well
as their mixtures and toxicity, was evaluated. WO3 nanostructures proved to
be effective, achieving 100 % degradation of pesticides, parabens, and
phenols in less than 4 hours. However, the technique was not efficient in
eliminating phthalates, generating more toxic final products.
In the energy field, the performance of the nanostructures as anodes in
lithium-ion batteries was studied, also considering the impact of the
electrolyte. The hybrid WO3-MoO3 nanostructure showed the best
performance when an electrolyte combining Lithium bis(oxalate)borate
(LiBOB) with additional additives and solvents was used.
This work offers a significant contribution to the development of sustainable
solutions for environmental and energy problems, highlighting the potential
of WO3 and WO3-MoO3 nanostructures. / Agradezco al Ministerio de Universidades por la ayuda predoctoral recibida
para la realización de la presente Tesis Doctoral (FPU19/02466). También al
Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, por la concesión de los
proyectos CTQ2016-79203-R (2016) y PID2019-105844RB-I00 (2019) en los
cuales he podido participar durante la Tesis Doctoral. Además, agradezco la
financiación a la Red Española de Investigación E3TECH-PLUS (RED2022-
134552-T, MICINN/AEI). / Cifre Herrando, M. (2024). Nanotecnología con WO3 y aplicaciones: Degradación fotoelectroquímica de disruptores endocrinos y ánodos avanzados para baterías de ion de litio [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211319
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Modelación de parámetros de calidad de uva vinífera con índices satelitales provenientes de imágenes de resolución espacial media para el manejo diferenciado de viñedos en ChileFredes Castro, Sandra Natalia 03 November 2024 (has links)
[ES] La industria vitivinícola contemporánea enfrenta varios desafíos clave: optimizar la producción, minimizar la huella ambiental, reducir costos y mejorar la calidad del vino. La integración de la tecnología y herramientas de teledetección ha demostrado ser una solución eficiente para estos problemas. La agricultura de precisión, que incluye el manejo del riego, evaluación y control del follaje, y la identificación de los mejores emplazamientos para cada variedad de uva, es especialmente beneficiosa para esta industria.
Un aspecto crucial en la producción de vino es el seguimiento de la madurez de las bayas de uva, mediante la determinación del contenido de azúcar y acidez, lo cual permite establecer la fecha óptima de vendimia. Tras la producción del vino, se evalúan su color y contenido de polifenoles, indicadores de calidad.
Las imágenes satelitales son fundamentales en la teledetección para la agricultura de precisión, permitiendo monitorear la salud de los viñedos y controlar las condiciones meteorológicas. Este estudio utilizó imágenes satelitales para relacionar parámetros de calidad del vino (pre y poscosecha) con índices y bandas espectrales derivadas de las imágenes Sentinel-2 obtenidas antes de la cosecha.
La investigación abarcó las temporadas de vendimia de 2017 y 2018, estudiando 135.8 hectáreas de viñedos de uvas Cabernet Sauvignon en la comuna de Marchigüe, Valle de Colchagua, Chile Central. El objetivo principal fue desarrollar modelos utilizando índices y variables espectrales de imágenes Sentinel-2 para aproximar parámetros de calidad de uva y vino, como °Brix y pH, así como índice de color, antocianinas totales y fenoles totales del vino. Se espera que estos modelos, aplicados en toda la superficie de trabajo, permitan una gestión diferenciada del cultivo, mejorando la calidad del vino al predecir indicadores pre y poscosecha que influyen en las características sensoriales y la diferenciación de marcas.
En las variables precosecha, las bandas de onda corta y el índice de vegetación son más frecuentes, mientras que en las variables poscosecha destacan las bandas de borde rojo, infrarrojo cercano y el índice de humedad. Estos resultados sugieren la necesidad de realizar más estudios o explorar otras especies. Las imágenes satelitales se valoran como herramientas valiosas para mejorar el proceso artesanal y obtener vinos de mejor calidad, destacando la metodología de trabajo adaptable a diversas condiciones ambientales.
Uno de los hallazgos más interesantes es la determinación del periodo fisiológico óptimo para el análisis predictivo, específicamente la quincena previa a la vendimia, permitiendo una planificación precisa y oportuna del proceso de cosecha y proporcionando datos esenciales para los enólogos.
En cuanto a los coeficientes de determinación obtenidos para °Brix, índice de color y antocianinas totales en la primera temporada, los resultados son altamente positivos, con valores entre 65% y 77%, lo que sugiere una predicción fiable y contribuye a la definición de la cosecha selectiva. Otras variables muestran relaciones menos concluyentes, con coeficientes de determinación entre 42% y 57% en las campañas 2017 y 2018, indicando la necesidad de mejorar el estudio mediante un mayor número de muestras o refinando el proceso de muestreo.
Los resultados positivos y la disponibilidad de imágenes satelitales ofrecen la oportunidad de identificar áreas para estudios detallados y cosechas diferenciadas. La selección precisa de uvas con características similares es crucial para mejorar la calidad y productividad del vino. Este estudio resalta la viabilidad de la teledetección y la vendimia selectiva como herramientas clave para gestionar la calidad y estilo del vino, proporcionando nuevas perspectivas en la viticultura. / [CA] La indústria vitivinícola contemporània enfronta diversos reptes clau: optimitzar la producció, minimitzar la petjada ambiental, reduir costos i millorar la qualitat del vi. La integració de la tecnologia i les eines de teledetecció ha demostrat ser una solució eficient per a aquests problemes. L'agricultura de precisió, que inclou el maneig del reg, avaluació i control del fullatge, i la identificació dels millors emplaçaments per a cada varietat de raïm, és especialment beneficiosa per a aquesta indústria.
Un aspecte crucial en la producció de vi és el seguiment de la maduresa de les baies de raïm, mitjançant la determinació del contingut de sucre i acidesa, cosa que permet establir la data òptima de verema. Després de la producció del vi, se n'avaluen el color i el contingut de polifenols, indicadors de qualitat.
Les imatges satel·litàries són fonamentals en la teledetecció per a l'agricultura de precisió, permetent monitoritzar la salut de les vinyes i controlar les condicions meteorològiques. Aquest estudi va utilitzar imatges satelitals per relacionar paràmetres de qualitat del vi (pre i postcollita) amb índexs i bandes espectrals derivades de les imatges Sentinel-2 obtingudes abans de la collita.
La investigació va abastar les temporades de verema de 2017 i 2018, estudiant 135.8 hectàrees de vinyes de raïm Cabernet Sauvignon a la comuna de Marchigüe, Vall de Colchagua, Xile Central. L'objectiu principal va ser desenvolupar models utilitzant índexs i variables espectrals d'imatges Sentinel-2 per aproximar paràmetres de qualitat de raïm i vi, com °Brix i pH, així com índex de color, antocianines totals i fenols totals del vi. S'espera que aquests models, aplicats a tota la superfície de treball, permetin una gestió diferenciada del cultiu, millorant la qualitat del vi en predir indicadors pre i postcollita que influeixen en les característiques sensorials i la diferenciació de marques.
A les variables precollita, les bandes d'ona curta i l'índex de vegetació són més freqüents, mentre que a les variables postcollita destaquen les bandes de vora vermella, infraroig proper i l'índex d'humitat. Aquests resultats suggereixen la necessitat de fer més estudis o explorar altres espècies. Les imatges satel·litàries es valoren com a eines valuoses per millorar el procés artesanal i obtenir vins de millor qualitat, destacant la metodologia de treball adaptable a diverses condicions ambientals.
Una de les troballes més interessants és la determinació del període fisiològic òptim per a l'anàlisi predictiva, específicament la quinzena prèvia a la verema, permetent una planificació precisa i oportuna del procés de collita i proporcionant dades essencials per als enòlegs.
Pel que fa als coeficients de determinació obtinguts per a °Brix, índex de color i antocianines totals a la primera temporada, els resultats són altament positius, amb valors entre 65% i 77%, cosa que suggereix una predicció fiable i contribueix a la definició de la collita selectiva. Altres variables mostren relacions menys concloents, amb coeficients de determinació entre 42% i 57% a les campanyes 2017 i 2018, indicant la necessitat de millorar l'estudi mitjançant un nombre més gran de mostres o refinant el procés de mostreig.
Els resultats positius i la disponibilitat d'imatges satel·litals ofereixen l'oportunitat d'identificar àrees per a estudis detallats i collites diferenciades. La selecció precisa de raïms amb característiques similars és crucial per millorar la qualitat i la productivitat del vi. Aquest estudi ressalta la viabilitat de la teledetecció i la verema selectiva com a eines clau per gestionar la qualitat i estil del vi, proporcionant noves perspectives a la viticultura. / [EN] The contemporary wine industry faces several key challenges: optimizing production, minimizing the environmental footprint, reducing costs and improving wine quality. The integration of remote sensing technology and tools has proven to be an efficient solution to these problems. Precision agriculture, which includes irrigation management, canopy assessment and control, and the identification of the best sites for each grape variety, is especially beneficial for this industry.
A crucial aspect of wine production is the monitoring of grape berry maturity by determining the sugar and acidity content, which allows the optimal harvest date to be established. After the wine is produced, its color and polyphenol content, quality indicators, are evaluated.
Satellite imagery is fundamental in remote sensing for precision agriculture, allowing the health of vineyards to be monitored and weather conditions to be controlled. This study used satellite imagery to relate wine quality parameters (pre- and post-harvest) to indices and spectral bands derived from Sentinel-2 images obtained prior to harvest.
The research covered the 2017 and 2018 harvest seasons, studying 135.8 hectares of Cabernet Sauvignon grape vineyards in the commune of Marchigüe, Colchagua Valley, Central Chile. The main objective was to develop models using indices and spectral variables from Sentinel-2 images to approximate grape and wine quality parameters, such as °Brix and pH, as well as color index, total anthocyanins and total phenols of the wine. It is expected that these models, applied across the entire work area, will allow for differentiated crop management, improving wine quality by predicting pre- and postharvest indicators that influence sensory characteristics and brand differentiation.
In the pre-harvest variables, shortwave bands and vegetation index are more frequent, while in the post-harvest variables, red-edge bands, near infrared and moisture index stand out. These results suggest the need to conduct further studies or explore other species. Satellite images are valued as valuable tools to improve the artisanal process and obtain better quality wines, highlighting the work methodology adaptable to diverse environmental conditions.
One of the most interesting findings is the determination of the optimal physiological period for predictive analysis, specifically the fortnight prior to harvest, allowing precise and timely planning of the harvest process and providing essential data for winemakers.
Regarding the coefficients of determination obtained for °Brix, color index and total anthocyanins in the first season, the results are highly positive, with values between 65% and 77%, suggesting a reliable prediction and contributing to the definition of selective harvesting. Other variables show less conclusive relationships, with coefficients of determination between 42% and 57% in the 2017 and 2018 seasons, indicating the need to improve the study by increasing the number of samples or refining the sampling process.
The positive results and the availability of satellite images offer the opportunity to identify areas for detailed studies and differentiated vintages. Accurate selection of grapes with similar characteristics is crucial to improve wine quality and productivity. This study highlights the feasibility of remote sensing and selective harvesting as key tools for managing wine quality and style, providing new perspectives in viticulture. / Fredes Castro, SN. (2024). Modelación de parámetros de calidad de uva vinífera con índices satelitales provenientes de imágenes de resolución espacial media para el manejo diferenciado de viñedos en Chile [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211473
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