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Sacred spaces have long existed due to their importance as a symbol of belief. Structures are designed to be timeless and forever lasting, representing the essence of faith. In this case, a Mosque has been designed for a site in La Jolla, California, keeping the sacred practices of the religion in mind during design composition. This includes the importance of connectivity for every man and woman, to God. The segregated praying areas for men and women are essential aspects of the design; from entering the site, the common area or courtyard at the center, to the separate walkways for each gender, symbolize the importance of gender segregation and yet a common ground for unity and equality at the holy site. A walk through the corridor leads to the washing area for self cleansing and ritual ablution in preparation for entering the sacred space for prayers, the entrance to a space for a spiritual connection with God. / Master of Architecture

Il est aujourd'hui avéré que la composition chimique de l'atmosphère des régions enneigées – et notamment des régions polaires – est sensiblement affectée par les échanges d'espèces chimiques réactives entre l'air et la neige. En effet, le manteau neigeux constitue un véritable réacteur photochimique multiphasique, mais les mécanismes physico-chimiques à l'œuvre en son sein sont encore mal connus. Une compréhension détaillée des processus s'y déroulant est indispensable pour modéliser correctement la composition et la réactivité de l'atmosphère au-dessus des régions enneigées. De plus, la reconstitution de l'évolution post-dépôt des composés chimiques stables de la neige est également un préalable indispensable pour permettre l'interprétation paléoclimatique de leurs profils de concentration enregistrés dans les carottes de glace.Le nitrate (NO3-) présent dans la neige joue un rôle fondamental, car sa photolyse induit notamment l'émission d'oxydes d'azote (NOx = NO + NO2) par le manteau neigeux, qui modifient la capacité oxydante de l'atmosphère via la production d'ozone. L'objet de cette thèse a donc été d'étudier par modélisations les processus physico-chimiques intervenants dans l'évolution de la concentration du nitrate dans la neige.Une première approche, prolongeant des études préexistantes, a visé à identifier un mécanisme réactionnel pour la photochimie du nitrate dans la neige, en postulant notamment l'existence d'une couche quasi-liquide à la surface des grains de neige. Néanmoins, les propriétés exactes de l'interface air – glace sont, à l'heure actuelle, encore mal caractérisées, et il est apparu que cette démarche présentait de trop larges incertitudes pour être poursuivie.Une discussion approfondie a alors été menée afin d'évaluer les tentatives actuelles de modélisation de la chimie de la neige, et dans le but de proposer une nouvelle approche plus réaliste au regard du niveau de connaissance actuel.Ainsi, dans une seconde partie, l'ensemble des processus d'échange physico-chimiques du nitrate entre l'air et la neige ont été étudiés puis modélisés : adsorption à la surface, diffusion en phase solide et co-condensation. Parmi les résultats obtenus, il est apparu que les paramétrisations actuelles de la couverture surfacique en nitrate étaient incapables de reproduire les concentrations mesurées, dans le cas de la neige de surface à Dome C, et révèlent d'importantes surestimations. A contratio, la prise en compte conjointe de la diffusion en phase solide ainsi que d'un processus de co-condensation permet de bien reproduire qualitativement les séries temporelles de plus d'un an, couvrant donc à la fois l'été et l'hiver austral, qui présentent chacun des caractéristiques distinctes en terme de concentration mesurées.Cette étude révèle ainsi l'importance de ces processus physico-chimiques d'échange dans la modélisation de la chimie de la neige, et pose les bases des mécanismes à prendre en compte dans le cadre de développements futurs. / It is increasingly recognized that the atmosphere composition of snow covered regions – especially polar regions – is noticeably affected by air-snow interactions. Indeed, the snowpack is a multiphase reactor, but physico-chemical processes which take place inside are still poorly understood. A detailled understanding of snow-atmosphere interactions is essential for understanding and modeling properly the composition and reactivity of the atmosphere above snow covered regions. Reconstructions of past trends in atmospheric composition using ice cores also require to understand snowpack processes that affected the composition of interstitial air and burried snow after its deposition.Nitrate (NO3-) present in the snowpack plays an important role as it photochemically produces nitrogen oxides (NOx=NO+NO2), which affect the oxidative capacity of the atmosphere through ozone production.This thesis thus aimed at studying physico-chemical processes which take place inside the snowpack and modify nitrate concentration.In a first part, a reaction mechanism to reproduce nitrate photochemistry in snow were developed, based on previous studies. The main hypothesis was that chemical reactions take place in a quasi-liquid layer located on the surface of snow cristals. However, the properties of this ice-air interface are poorly known, and it appeared that this approach had too many uncertainties to be continued.Then, a thorough discussion were carried out to assess current attempts in snow chemistry modeling, and to propose another approach which could prevail given current knowledge on this topic.In a second part, physico-chemical exchange processes between air and snow were studied and modeled. This concerned adsorption, solid phase diffusion and co-condensation. Among the results that arise, it appeared that current parameterizations of nitrate surface coverage are unable to reproduce measured concentrations, in the studied case of Dome C surface snow, and further reveal sizeable overestimations. On the contrary, simultaneous modeling of solid phase diffusion and co-condensation allows a qualitatively good reproduction of measurements, which cover more than a year, thus including both austral summer and winter with their specific features.This study reveals the importance of exchange processes for snow chemistry modeling, and give basis for future work on this topic.

New technologies are continuously being developed that can aid us in archaeological research. The purpose of this project is to revisit an area containing Late Iron Age (LIA) Stone Walled Structures (SWS) that have received sporadic archaeological research over time, and employ new techniques and technologies to test/re-evaluate previous findings. This involves developing new mapping techniques, which involve the use of Geographical Positioning Systems (GPS), which allowed for a wide survey/mapping exercise in a time effective and budget conscious manner. From these data, a new typology was created in order to reflect new types as well as further segregate exiting types. The resulting data was analysed in a Geographic Information Systems (GIS) environment, allowing us to tackle issues such as spatial distribution and landscape patterns in a digital environment. This analysis allowed us to re-evaluate the original spatial distribution, looking at possible reasons for the inaccuracies in the original study. We then explore the implications of these new data. We tested the results of these analyses based on proposed scenarios for the location of these sites, in order to try better understand the positioning, as we as identify possible diagnostic sites that can undergo further examination.

As one of the earliest attempts to apply immersive technology in environmental communication, this design research project tries to answer the following research question: how do we communicate the connections between food-related behaviors and environmental impacts through immersive storytelling? During the project, an immersive story called "Trik’s' Party" for dome shows and a journey map of an immersive visitor experience are created. These design outcomes and this paper are built on the knowledge of scientific findings, communication methods, content creations, and service design. To support the creation process, new sketching, storyboarding and prototyping methods were developed for dome content creations. The core message of this paper is that effective environmental communication is not just about informing the public about facts and data from scientific studies. It is also about giving individuals and communities the knowledge, tools and spaces to develop a vision of their own future. Immersive storytelling is one of the methods for creating these spaces. It has a large potential to raise public empathy with other people and their future-self when the long-term and abstract impacts of the environmental problems become more visible and comprehensible in an imaginary space.

L'objectif essentiel de ce travail est de déterminer les variations passées du CO2 atmosphérique à partir de l'analyse de l'air piégé dans la glace. Cette étude a été centrée sur deux époques du passé, à savoir : l'époque récente couvrant en particulier les derniers siècles, afin de déterminer le niveau en CO2 de l'atmosphère "pré-industrielle", la fin de la dernière glaciation (vers 18 000 B.P.) et la transition âge glaciaire-Holocène afin de préciser les résultats obtenus précédemment. Dans le premier chapitre, nous présentons les différents mécanismes conduisant au piégeage de l'air dans la glace et discutons les conditions à réunir pour que l'air analysé soit représentatif de l'atmosphère. Dans le deuxième chapitre, nous discutons la partie expérimentale de notre travail, en présentant en particulier les tests que nous avons faits sur notre méthode d'analyse et les résultats positifs de la comparaison de notre méthode avec celle utilisée par l'Institut de Physique de Berne. Nous concluons que la précision relative de nos résultats est inférieure à 4% et qu'ils sont représentatifs des variations en CO2 de l'atmosphère.

L'analyse des éléments traces dans les carottes de glace profondes provenant des régions polaires apportent de précieuses informations environnementales sur les sources naturelles de ces éléments, le transport longue distance de ces éléments et les mécanismes de dépôts des aérosols au cours du Quaternaire récent (les dernières centaines de milliers d'années). Dans cette étude, nous avons mesuré de nombreux éléments traces (Li, Mg, V, Cr, Mn, Co, Cu, As, Rb Sr, Cd, Ba, Ir, Pt, Hg (incluant MeHg et Hg2+), Pb (et les isotopes du Pb), Bi et U) dans diverses sections de trois carottes de glace profondes qui ont été forées en Antarctique et au Groenland dans le cadre de programmes internationaux: la carotte de Dome C/EPICA (derniers -220,000 ans), la carotte de Vostok (derniers -410,000 ans) et la carotte de GRIP (derniers -100,000 ans). Les analyses ont été réalisées en salle blanche par spectrométrie de masse à secteur magnétique couplée à un plasma induit (ICP-SFMS), par spectrométrie de masse à ionisation thermique (TIMS) et par spectrométrie de masse à temps de vol couplée à un plasma induit. Les résultats obtenus pour Ir et Pt montrent des preuves des retombées passées des produits de vaporisation et de recondensation des poussières météoritiques, vers les carottes polaires. Les flux de retombées des dérivés de poussières météoritiques ont été utilisés pour estimer le taux d'accrétion passés des particules interplanétaires sur la planète Terre. Le but étant également d'identifier d'anciens changements de la circulation atmosphérique Antarctique telle qu'une plus forte subsidence vers le plateau Antarctique de l'Est au cours des périodes climatiques froides.

La télédétection satellitaire est en mesure de fournir des informations globales sur les calottes polaires et d'en effectuer un suivi régulier dans le temps. Pour être facilement interprétées, afin d'en déduire les caractéristiques du manteau neigeux observé depuis l'espace (taille, forme de grains, rugosité de surface ... ), les données satellitaires doivent être validées et inversées à l'aide de paramétrisations simples. Il est alors indispensable de définir des paramètres robustes et simples de la taille et de la forme des grains de neige à partir de leur observation. Un moyen d'observation et de mesure est le traitement d'images gui a permis d' établir ces relations et qui a permis un traitement automatique d'un grand nombre de données indépendamment de l'observateur. Un autre problème glaciologique, est l'interprétation des données issues de l'analyse des gaz piégés dans les bulles d'air. Cette étude implique, en particulier, la datation de la glace dans le névé lors de la fermeture des pores, indispensable pour déterminer dans la glace profonde l'âge du gaz par rapport à la glace qui l'emprisonne. En effet la datation des gaz contenus dans les bulles des carottes de glace s'effectue à partir de l'âge de la glace, et par conséquent, elle néces ite la connaissance de la différence d'âge entre les gaz et la glace lors de la fermeture des pores. Ces datations nécessitent l'utilisation des modèles de densification, de fermeture des pores, et de diffusion des gaz dans le névé. Les carottages réalisés dans les régions centrales de l'Antarctique et du Groenland permettent d'obtenir des données expérimentales essentielles pour caractériser le névé polaire. Le traitement automatique des images issues de ces données a fourni les paramètres de structure introduits dans ces modèles. Un autre aspect étudié au Laboratoire de Glaciologie est l'augmentation de la taille moyenne des cristaux de glace avec la profondeur ou l'âge de la glace. Les analyses des lames minces de glace permettant de déterminer ces lois de grossissement des grains ont été réalisées jusgu'à présent manuellement. Le traitement automatique d' images 2D a permis d' analyser les lois de grossissement des grains sur d' autres sites et a permis d' étudier les microstructures en terme d' évolution des distributions de taille et en terme d'évolution de la topologie des grains.

We present investigation and designing of a system that interacts with big audience, sitting in a dimmed theater environment. The goal is to automatically detect audiences and some of their actions. Test results indicate that because of low light condition we can’t rely on RGB camera footage in a dimmed environment. We use Microsoft Kinect Sensor to collect data from environment. Kinect is designed to be used with Microsoft Xbox 360 for gaming purposes. It has both RGB and Infrared depth camera. Change in amount of visible light doesn’t affect data from depth camera. Kinect is not a strong camera so it has limitations that we should deal with. Viewing angles of both cameras and depth range of Infrared camera are limited. Viewing angles of depth camera are 43° vertical and 57° horizontal. Most accurate range of depth camera is 1 meter to 4 meters from camera. Non-infrared reflective surfaces cause gaps in depth data. We evaluate possibility of using Kinect camera in a large environment with big audience. “Dome 3D theater” in Norrkoping Visualization Center C, is selected as environment to investigate and test the system. We ran some tests to find the best place and best height for camera to have most coverage. Our system works with optimized image processing algorithms that use 3D depth data instead of regular RGB or Grayscale image. We use “libfreenect”, Open Kinect library to get Kinect sensor up and running. C++ and OpenGL are used as programing languages and graphics interface, respectively. Open GLUT (OpenGL Utility Toolkit) is used for system’s user interface. It was not possible to use Dome environment for every test during the programming period so we recorded some depth footage and used for later tests. While evaluating the possibility of using Kinect in Dome environment, we realized that implementing a voting system would make a good demonstration and test application. Our system counts votes after audiences raise their hands to vote for something.

Full tensor gravity (FTG) data are known for their high resolution but also for higher noise in its components due to the dynamic nature of the platform used for data acquisition. Although a review of the literature suggests steady increase in the success of gravity gradiometry, we still cannot take advantage of the full potential of the method, mostly because of the noise with the same amplitude and wavenumber characteristics as the signal that affects these data. Smoothing from common low pass filters removes small wavelength features and makes it difficult to detect structural features and other density variations of interest to exploration. In Kalman filtering the components of the FTG are continuously updated to calculate the best estimation of the state. The most important advantage of the Kalman filter is that it can be applied on gravity gradiometry components simultaneously. In addition, one can incorporate constraints. We use the Laplace’s equation that is the most meaningful constraint for potential field data to extract signal from noise and improve the detection and continuity of density variations. We apply the Kalman filter on the FTG data acquired by Bell Geospace over the Vinton salt dome in southwest Louisiana.