[IT] Negli ultimi 200.000 anni, la specie umana si è diffusa in tutta la Terra, adattando la sua morfologia e fisiologia a un'ampia gamma di habitat. Lo scheletro umano ha quindi registrato i principali effetti ambientali e di conseguenza i reperti scheletrici assumono grande importanza nell'indagine dei processi evolutivi. Oggi le moderne tecniche di indagini quantitative delle principali caratteristiche morfologiche consentono di metterle in relazione con la variabilità genetica. La posizione geografica della Sicilia, l'isolamento e la sua lunga e dinamica storia di colonizzazione (diversi e numerosi contributi culturali e biologici) hanno creato un contesto peculiare che consente uno studio antropologico unico, utile per sottrarre informazioni importanti sul “Flusso Migratorio” e il conseguente "Influenza delle Popolazioni" sui resti scheletrici umani. Questo progetto si basa sull'analisi antropologica delle ossa umane provenienti da diverse popolazioni (indigene e colonizzatori) distribuite dal Paleolitico all'Età Contemporanea. Le più moderne tecniche di Analisi Geometria Morfometrica (ricostruzione 3D) e di Analisi Statistica Multivariata sono state applicate su tre diversi caratteri scheletrici (Denti, Crani e Statura). L'obiettivo del progetto è quello di eseguire un'ampia analisi della Biodiversità Umana Siciliana al fine di: - Analizzare i dati odontometrici 2D con tecniche multivariate per esplorare le relazioni tra i popoli nel corso dei secoli. - Usare modelli 3D e la morfometria cranio-facciale per studiare la complesso variabilità morfologica relativa alle influenze dei flussi migratori. - Valutare il Secular Trend della Statura. - Usare questi tre caratteri per fornire una panoramica generale della Biodiversità Umana in Sicilia. Il nostro lavoro denota l'affidabilità dei metodi impiegati e come in uno studio sulla biodiversità diversi caratteri sono indispensabili per comprendere il processo evolutivo. I dati forniti dimostrano anche la correlazione tra i caratteri morfologici XI e l'influenza esercitata (non solo dai fattori ambientali) dal flusso umano sul fenotipo. I risultati mostrano chiaramente come tutti i caratteri valutati siano coinvolti allo stesso tempo nello stesso processo di diversificazione. Le variazioni morfologiche mostrano una generale diminuzione del prognatismo mascellare e una leggera mesocefalizzazione con il cranio che diventa più stretto e leggermente e meno allungato e il viso che diventa più largo e più corto. Considerando sempre l’influenza del rapporto dimensione/composizione sia l'analisi statistica canonica che quella multivariata, supportano la teoria che i coloni del Paleolitico superiore di San Teodoro potrebbero ragionevolmente essere la prima prova di colonizzazione umana in Sicilia (questa teoria è anche supportata dai campioni Mesolitici che clusterizzano separati dai primi). Significativi sono i periodi del Bronzo della transizione Bronzo/Ferro nei quali assistiamo ad importanti cambiamenti morfologici (Denti, Crani e Stature) dovuti a “Flussi Migratori” costanti e numericamente significativi. Questa variazione coincide esattamente con i primi “Afflussi di Popolazione” stabili conseguenti alle migrazioni umane dal continente. Tuttavia i campioni preistorici di alcune popolazioni, conservano alcuni caratteri arcaici anche dopo l'Età del Ferro (Era Storica) mentre la "Continuità di Popolazione" (conseguente alla convivenza e agli alternamenti delle diverse colonizzazioni) dall'Antichità al Medioevo ha prodotto un progressivo aumento della variabilità senza grandi variazione tra Eignevalue e Componenti Principali. L'assenza di relazione interna causata dall'intricato periodo di colonizzazione è invece presente sul campione preistorico sul quale si riscontra una netta variazione tra i PC. Le correlazioni tra "Afflusso di popolazione" e Variabilità sono osservabili anche nell'influenza dei coloni islamici sugli indigeni durante il Medioevo. Tuttavia, l'ampia variabilità e il morfospazio omogeneo mostrano che dopo questi gruppi (fino ai Contemporanei) sono riconoscibili popolazioniben definite. / [ES] Durante los últimos 200.000 años, la especie humana se ha extendido por toda la Tierra, adaptando su morfología y fisiología a una amplia variedad de hábitats. Por tanto, el esqueleto humano ha registrado los principales efectos ambientales. Hoy las modernas técnicas de investigaciones cuantitativas de las principales características morfológicas nos permiten relacionarlas con la variabilidad genética. La posición geográfica de la Sicilia, su aislamiento y su larga y dinámica historia de colonización han creado un contexto peculiar que permite un estudio antropológico único, útil para extraer información importante sobre el "Flujo Migratorio" y "Influencia Población". Este proyecto se basa en la análisis antropológica de huesos humanos de diferentes poblaciones (indígenas y colonizadoras). Las técnicas de Análisis de Geometría Morfométrica y Análisis Estadístico Multivariante se han aplicado en tres caracteres esqueléticos diferentes (Dientes, Cráneos y Estatura). El objetivo del proyecto es realizar un análisis amplia de la Biodiversidad Humana Siciliana con el fin de: - Analizar datos odontométricos 2D con técnicas multivariadas para explorar las relaciones entre pueblos entre los siglos. - Utilizar modelos 3D y la morfometría craneofacial para estudiar la compleja variabilidad morfológica relacionada con los flujos migratorios. - Evaluar la tendencia secular de la estatura. - Utilizar estos tres caracteres para proporcionar una descripción general de la Biodiversidad Humana en Sicilia. Esto trabajo denota la confiabilidad de los métodos utilizados y, como en un estudio de la biodiversidad, varios caracteres son indispensables para comprender el proceso evolutivo. Los datos también demuestran la correlación entre los caracteres morfológicos y la influencia (no solo por factores ambientales) de los flujos humanos sobre el fenotipo. Los resultados muestran claramente que todos los caracteres evaluados están involucrados al mismo tiempo en el mismo proceso de diversificación. Las variaciones morfológicas muestran una disminución general del prognatismo maxilar y una ligera mesocefalilización con el cráneo que se convierte en más estrecho y ligeramente y menos alargado y la cara más ancha y corta. Siempre considerando la influencia de la relación tamaño/composición, de la muestra, tanto el análisis estadístico canónico como multivariado apoyan la teoría que la población del Paleolítico Superior de San Teodoro podría ser razonablemente la primera evidencia de colonización humana en Sicilia (esta teoría también es apoyada de la muestra Mesolítica que se agrupa separada). Son significativos los periodos de el Bronce y de la transición Bronce/Hierro en los que asistimos a importantes cambios morfológicos (Dientes, Cráneos y Estatura) debido a los constantes y numéricamente significativos "Flujos Migratorios". Esta variación coincide exactamente con los primeros "Flujos de Población" estables como consecuencia de las migraciones humanas desde el continente. Sin embargo, las muestras Prehistóricas de algunas poblaciones conservan algunas características arcaicas incluso después de la Edad del Hierro (Era Histórica) mientras la "Continuidad de la Población" (resultante de la coexistencia y alternancia de la colonización) desde la Antigüedad hasta la Edad Media produjo una mayor progresiva variabilidad sin pero mayor variación entre Eignevalue y Componentes Principales. La ausencia de relación interna causada por el intrincado período de colonización está presente en la muestra prehistórica en la que hay una clara variación entre las Componentes Principales. Las correlaciones entre la "Afluencia de Población" y la Variabilidad también se pueden observar en la influencia de los colonos Islámicos sobre los indígenas durante la Edad Media. Sin embargo, la amplia variabilidad y el morfoespacio homogéneo muestran que poblaciones bien definidas no son reconocibles después de estos grupos (hasta los contemporáneos). / [EN] During the last 200,000 years, human species has spread throughout Earth, adapting their morphology and physiology to a wide range of habitats. The human skeleton has therefore, recorded the main environmental effects. Nowadays modern quantitative investigations of the main morphological features permit us to relate them with the genetic variability. The Sicilian geographic position, isolation and its long and dynamic history of colonization) made a peculiar context that allows a unique anthropological study, useful to sign-out important information about the "Migratory Flow" and the consequent "Populations Influx". This project is based on the Anthropological Analysis of the human bones coming from different populations distributed from Paleolithic to the Contemporary Age. The techniques of Morphometric Geometric analysis and Multivariate Statistic Analysis were applied over three different catchers (Teeth, Skulls and Stature). The project aim is to perform a wide analysis of the Sicilian Human Biodiversity in order to: - Analyze 2D odontometrics data with multivariate techniques to explore the relationships between the peoples over the centuries. - Use 3D models and skull-facial morphometry to study the complex morphological variability concerning the "Populations". - Evaluate the "Stature's Secular Trend". - Use these three characters to provide a general overview of the human biodiversity in Sicily. Our work denotes the reliable of the methods employed underlying as in a study of biodiversity several characters are indispensable to understand the evolutionary process. Data also provided to demonstrate the correlation between the morphological characters and the influence carried (not only by the environmental factors) by the human flow on the phenotype. Results clearly shows as all the characters evaluated are at the same time involved in the same process of diversification. Morphological variations show a general decrease of Maxilla Prognathism and a soft Mesocephalization with the skull that becomes tighter and slightly and less elongated and the face that become wider and shorter. Always considering simple size/composition both Canonical and Multivariate Statistics Analysis display, as the Upper-Paleolithic Würm-Settlers of San Teodoro could reasonably be the first evidence of human colonization in Sicily (this theory is supported by the Mesoltitch Hunter-Gatherers specimens clustered separated from the first one). Meaningful is the periods of Bronze/Iron transition in we assist to the prime plainness of morphological changes (teeth, skulls and statures) due to the constant and numerically significative "Migratory Flows". This variation exactly coincides with the first "Population Influx" consequent of the human migrations from the continent. Instead, Prehistorical samples of some populations, keep some archaic characters after Iron Age (Historical Era) the "Population Continuity" (consequent of the cohabitation and alternations of the several Mediterranean populations) from Antiquity to Middle Ages produced a progressive increase of variability without big variation among Eigenvalue and Principal Component. The absence of internal relationship caused by the intricate colonization period is on the contrary present on Prehistorichal sample on which we can find a clear variation between the PC. Correlations between "Population Influx" and Variability are also observable on the influence of Islamic settlers on the Indigenous during the Middle Ages. However, the wide variability and the homogenous morphospace showed by these groups and the Contemporary resulted in no well-defined populations. / [CA] Durant els últims 200.000 anys, l'espècie humana s'ha estés per tota la Terra, adaptant la seua morfologia i fisiologia a una àmplia varietat d'hàbitats. Per tant, l'esquelet humà ha registrat els principals efectes ambientals. Hui les modernes tècniques d'investigacions quantitatives de les principals característiques morfològiques ens permeten relacionar-les amb la variabilitat genètica. La posició geogràfica de la Sicília, el seu aïllament i la seua llarga i dinàmica història de colonització han creat un context peculiar que permet un estudi antropològic únic, útil per a extraure informació important sobre el "Flux Migratori" i "Influència Població". Aquest projecte es basa en l'anàlisi antropològica d'ossos humans de diferents poblacions des del Paleolític fins a l'Edat Contemporània. Les tècniques d'Anàlisis de Geometria Morfomètrica (reconstrucció 3D) i Anàlisi Estadística Multivariante s'han aplicat en tres caràcters esquelètics diferents (Dents, Cranis i Alçada). L'objectiu del projecte és realitzar una anàlisi àmplia de la Biodiversitat Humana Siciliana amb la finalitat de: - Analitzar dades odontométricos 2D amb tècniques multivariades per a explorar les relacions entre pobles entre els segles. - Utilitzar models 3D i la morfometria craniofacial per a estudiar la complexa variabilitat morfològica relacionada amb els fluxos migratoris. - Avaluar la tendència secular de l'alçada. - Utilitzar aquests tres caràcters per a proporcionar una descripció general de la Biodiversitat Humana a Sicília. Això treball denota la confiabilitat dels mètodes utilitzats i, com en un estudi de la biodiversitat, diversos caràcters són indispensables per a comprendre el procés evolutiu. Les dades també demostren la correlació entre els caràcters morfològics i la influència (no sols per factors ambientals) dels fluxos humans sobre el fenotip. Els resultats mostren clarament que tots els caràcters avaluats estan involucrats al mateix temps en el mateix procés de diversificació. Les variacions morfològiques mostren una disminució general del prognatisme maxil·lar i una lleugera mesocefalilización amb el crani que es converteix en més estret i lleugerament i menys allargat i la cara més ampla i tala. Sempre considerant la influència de la relació grandària/composició, de la mostra, tant l'anàlisi estadística canònica com multivariat donen suport a la teoria que la poblacion del Paleolític Superior de Sant Teodoro podria ser raonablement la primera evidència de colonització humana a Sicília (aquesta teoria també és secundada de la mostra Mesolítica que s'agrupa separada). Són significatius els períodes del Bronze i de la transició Bronze/Ferro en els quals assistim a importants canvis morfològics (Dents, Cranis i Alçada) a causa dels constants i numèricament significatius "Fluxos Migratoris". Aquesta variació coincideix exactament amb els primers "Fluxos de Població" estables com a conseqüència de les migracions humanes des del continent. No obstant això, les mostres Prehistòriques d'algunes poblacions conserven algunes característiques arcaiques fins i tot després de l'Edat del Ferro (Era Històrica) mentre la "Continuïtat de la Població" (resultant de la coexistència i alternança de la colonizacion) des de l'Antiguitat fins a l'Edat mitjana va produir una major progressiva variabilitat sense però major variació entre Eignevalue i Components Principals. L'absència de relació interna causada per l'intricat període de colonització està present, en contrero, en la mostra prehistòrica en la qual hi ha una clara variació entre les Components Principals. Les correlacions entre l' "Afluència de Població" i la Variabilitat també es poden observar en la influència dels colons Islàmics sobre els indígenos durant l'Edat mitjana. No obstant això, l'àmplia variabilitat i el morfoespacio homogeni mostren que poblacions ben definides no són recognoscibles després d'aquests grups (fins als contemporanis). / Thanks to: Dr. Francesa Spatafora (Archaeological Museum “A. Salinas”, Palermo, Sicily, Italy), Dr. Maria Grazia Griffo (Archaeological Museum “Baglio Anselmi”. Marsala, Sicily, Italy) , Dr. Maria Amalia Mastelloni (Archaeological Museum “Bernabò-Brea", Aeolian Island, Sicily, Italy) and Dr. Carolina Di Patti (Geological University Museum of Palermo “Gemmellaro”, Sicily, Italy) for the authorization to study the materials. Thanks to Prof. Armando González Martín, Prof. Oscar Cambra-Moo Laboratorio de Poblaciones del Pasado (LAPP), Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, Spain) for the invaluable help. Thanks to the Laboratorio de Ecología Evolutiva Humana (LEEH) - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNCPBA), Buenos Aires, Argentina), to all the laboratoy directors to provide the modern specimens of reference sample. Thanks to the Mayor Mr. Domenico Giannopolo, the council member of cultural heritage Mrs. Nieta Gennuso and Dr. Filippo Ianni (Municipality of Caltavuturo, Sicily, Italy) for the excavation seasons and the authorization to study the materials. To the Museum of Mozia. (Sicily, Italy), The Whitaker foundation and Dr. Pamela Toti for the authorization to study the materials. To the Soprintendenza BB.CC.AA. di Palermo. (Sicily, Italy) Dr. Stefano Vassallo and Dr. Maria Grazia Cucco for the opportunity of the excavations in Caltavuturo and authorization to study the materials. Thanks to the Soprintendenza BB.CC.AA. di Trapani. (Sicily, Italy), Soprintendente and Dr. Rossella Giglio, Township Museum of Mussomeli. (Sicily, Italy), and Prof. Erich Kistler and Dr. Nicole Mölk (University of Innsbruck, Austria, Innsbruck) for the authorization to study the materials. / Lauria, G. (2020). The Human Biodiversity in the Middle of the Mediterranean. Study of native and settlers populations on the Sicilian context [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159789

Tesis por compendio / [ES] Las labores de documentación de arte rupestre son arduas y delicadas, donde el color desempeña un papel fundamental, proporcionando información vital a nivel descriptivo, técnico y cuantitativo . Tradicionalmente los métodos de documentación en arqueología quedaban restringidos a procedimientos estrictamente subjetivos. Sin embargo, esta metodología conlleva limitaciones prácticas y técnicas, afectando a los resultados obtenidos en la determinación del color. El empleo combinado de técnicas geomáticas, como la fotogrametría o el láser escáner, junto con técnicas de procesamiento de imágenes digitales, ha supuesto un notable avance. El problema es que, aunque las imágenes digitales permiten capturar el color de forma rápida, sencilla, y no invasiva, los datos RGB registrados por la cámara no tienen un sentido colorimétrico riguroso. Se requiere la aplicación de un proceso riguroso de tranformación que permita obtener datos fidedignos del color a través de imágenes digitales. En esta tesis se propone una solución científica novedosa y de vanguardia, en la que se persigue integrar el análisis espectrofotométrico y colorimétrico como complemento a técnicas fotogramétricas que permitan una mejora en la identificación del color y representación de pigmentos con máxima fiabilidad en levantamientos, modelos y reconstrucciones tridimensionales (3D). La metodología propuesta se basa en la caracterización colorimétrica de sensores digitales, que es de novel aplicación en pinturas rupestres. La caracterización pretende obtener las ecuaciones de transformación entre los datos de color registrados por la cámara, dependientes del dispositivo, y espacios de color independientes, de base física, como los establecidos por la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). Para el tratamiento de datos colorimétricos y espectrales se requiere disponer de un software de características técnicas muy específicas. Aunque existe software comercial, lo cierto es que realizan por separado el tratamiento digital de imágenes y las operaciones colorimétricas. No existe software que integre ambas, ni que además permita llevar a cabo la caracterización. Como aspecto fundamental, presentamos en esta tesis el software propio desarrollado, denominado pyColourimetry, siguiendo las recomendaciones publicadas por la CIE, de código abierto, y adaptado al flujo metodológico propuesto, de modo que facilite la independencia y el progreso científico sin ataduras comerciales, permitiendo el tratamiento de datos colorimétricos y espectrales, y confiriendo al usuario pleno control del proceso y la gestión de los datos obtenidos. Adicinalmente, en este estudio se expone el análisis de los principales factores que afectan a la caracterización tales como el sensor empleado, los parámetros de la cámara durante la toma, la iluminación, el modelo de regresión, y el conjunto de datos empleados como entrenamiento del modelo. Se ha aplicado un modelo de regresión basado en procesos Gaussianos, y se ha comparado con los resultados obtenidos mediante polinomios. También presentamos un nuevo esquema de trabajo que permite la selección automática de muestras de color, adaptado al rango cromático de la escena, que se ha denominado P-ASK, basado en el algoritmo de clasificación K-means. Los resultados obtenidos en esta tesis demuestran que el proceso metodológico de caracterización propuesto es altamente aplicable en tareas de documentación y preservación del patrimonio cultural en general, y en arte rupestre en particular. Se trata de una metodología de bajo coste, no invasiva, que permite obtener el registro colorimétrico de escenas completas. Una vez caracterizada, una cámara digital convencional puede emplearse para la determinación del color de forma rigurosa, simulando un colorímetro, lo que permitirá trabajar en un espacio de color de base física, independiente del dispositivo y comparable con / [CA] Les tasques de documentació gràfica d'art rupestre són àrdues i delicades, on el color compleix un paper fonamental, proporcionant informació vital a nivell descriptiu, t\`ecnic i quantitatiu.Tradicionalment els mètodes de documentació en arqueologia quedaven restringits a procediments estrictament subjectius, comportant limitacions pràctiques i tècniques, afectant els resultats obtinguts en la determinació de la color. L'ús combinat de tècniques geomàtiques, com la fotogrametria o el làser escàner, juntament amb tècniques de processament i realç d'imatges digitals, ha suposat un notable avanç. Tot i que les imatges digitals permeten capturar el color de forma ràpida, senzilla, i no invasiva, les dades RGB proporcionades per la càmera no tenen un sentit colorimètric rigorós. Es requereix l'aplicació d'un procés rigorós de transformació que permeti obtenir dades fidedignes de la color a través d'imatges digitals. En aquesta tesi es proposa una solució científica innovadora i d'avantguarda, en la qual es persegueix integrar l'anàlisi espectrofotomètric i colorimètric com a complement a tècniques fotogramètriques que permetin una millora en la identificació de la color i representació de pigments amb màxima fiabilitat en aixecaments, models i reconstruccions tridimensionals 3D. La metodologia proposada es basa en la caracterització colorimètrica de sensors digitals, que és de novell aplicació en pintures rupestres. La caracterització pretén obtenir les equacions de transformació entre les dades de color registrats per la càmera, dependents d'el dispositiu, i espais de color independents, de base física, com els establerts per la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). Per al tractament de dades colorimètriques i espectrals de forma rigorosa es requereix disposar d'un programari de característiques tècniques molt específiques. Encara que hi ha programari comercial, fan per separat el tractament digital d'imatges i les operacions colorimètriques. No hi ha programari que integri totes dues, ni que permeti dur a terme la caracterització. Com a aspecte addicional i fonamental, vam presentar el programari propi que s'ha desenvolupat, denominat pyColourimetry, segons les recomanacions publicades per la CIE, de codi obert, i adaptat al flux metodológic proposat, de manera que faciliti la independència i el progrés científic sense lligams comercials, permetent el tractament de dades colorimètriques i espectrals, i conferint a l'usuari ple control del procés i la gestió de les dades obtingudes. A més, s'exposa l'anàlisi dels principals factors que afecten la caracterització tals com el sensor emprat, els paràmetres de la càmera durant la presa, il¿luminació, el model de regressió, i el conjunt de dades emprades com a entrenament d'el model. S'ha aplicat un model de regressió basat en processos Gaussians, i s'han comparat els resultats obtinguts mitjançant polinomis. També vam presentar un nou esquema de treball que permet la selecció automàtica de mostres de color, adaptat a la franja cromàtica de l'escena, que s'ha anomenat P-ASK, basat en l'algoritme de classificació K-means. Els resultats obtinguts en aquesta tesi demostren que el procés metodològic de caracterització proposat és altament aplicable en tasques de documentació i preservació de el patrimoni cultural en general, i en art rupestre en particular. Es tracta d'una metodologia de baix cost, no invasiva, que permet obtenir el registre colorimètric d'escenes completes. Un cop caracteritzada, una càmera digital convencional pot emprar-se per a la determinació de la color de forma rigorosa, simulant un colorímetre, el que permetrà treballar en un espai de color de base física, independent d'el dispositiu i comparable amb dades obtingudes mitjançant altres càmeres que tambè estiguin caracteritzades. / [EN] Cultural heritage documentation and preservation is an arduous and delicate task in which color plays a fundamental role. The correct determination of color provides vital information on a descriptive, technical and quantitative level. Classical color documentation methods in archaeology were usually restricted to strictly subjective procedures. However, this methodology has practical and technical limitations, affecting the results obtained in the determination of color. Nowadays, it is frequent to support classical methods with geomatics techniques, such as photogrammetry or laser scanning, together with digital image processing. Although digital images allow color to be captured quickly, easily, and in a non-invasive way, the RGB data provided by the camera does not itself have a rigorous colorimetric sense. Therefore, a rigorous transformation process to obtain reliable color data from digital images is required. This thesis proposes a novel technical solution, in which the integration of spectrophotometric and colorimetric analysis is intended as a complement to photogrammetric techniques that allow an improvement in color identification and representation of pigments with maximum reliability in 3D surveys, models and reconstructions. The proposed methodology is based on the colorimetric characterization of digital sensors, which is of novel application in cave paintings. The characterization aims to obtain the transformation equations between the device-dependent color data recorded by the camera and the independent, physically-based color spaces, such as those established by the Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). The rigorous processing of color and spectral data requires software packages with specific colorimetric functionalities. Although there are different commercial software options, they do not integrate the digital image processing and colorimetric computations together. And more importantly, they do not allow the camera characterization to be carried out. Therefore, as a key aspect in this thesis is our in-house pyColourimetry software that was developed and tested taking into account the recommendations published by the CIE. pyColourimetry is an open-source code, independent without commercial ties; it allows the treatment of colorimetric and spectral data and the digital image processing, and gives full control of the characterization process and the management of the obtained data to the user. On the other hand, this study presents a further analysis of the main factors affecting the characterization, such as the camera built-in sensor, the camera parameters, the illuminant, the regression model, and the data set used for model training. For computing the transformation equations, the literature recommends the use of polynomial equations as a regression model. Thus, polynomial models are considered as a starting point in this thesis. Additionally, a regression model based on Gaussian processes has been applied, and the results obtained by means of polynomials have been compared. Also, a new working scheme was reported which allows the automatic selection of color samples, adapted to the chromatic range of the scene. This scheme is called P-ASK, based on the K-means classification algorithm. The results achieved in this thesis show that the proposed framework for camera characterization is highly applicable in documentation and conservation tasks in general cultural heritage applications, and particularly in rock art painting. It is a low-cost and non-invasive methodology that allows for the colorimetric recording from complete image scenes. Once characterized, a conventional digital camera can be used for rigorous color determination, simulating a colorimeter. Thus, it is possible to work in a physical color space, independent of the device used, and comparable with data obtained from other cameras that are also characterized. / Thanks to the Universitat Politècnica de València for the FPI scholarship / Molada Tebar, A. (2020). Colorimetric and spectral analysis of rock art by means of the characterization of digital sensors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160386 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Las playas son espacios costeros que desarrollan numerosas funciones ambientales. Éstas proporcionan importantes beneficios a la sociedad y a las comunidades costeras, entre las que destacan la función ecológica, el suministro de protección para los territorios costeros y el hecho de que constituyen un recurso básico de la industria turística. De forma ligada al cambio climático, así como a acciones humanas que alteran el dinamismo natural de la costa, las playas están experimentando procesos erosivos cada vez más dañinos que afectan a su integridad física y al mantenimiento de sus funciones. La gestión de las playas en muchas ocasiones no se encuentra adaptada a las particularidades de los diferentes segmentos costeros. La toma de decisiones no se sustenta en información suficiente sobre las características, el dinamismo y el estado actual de las playas, dando lugar a soluciones cortoplacistas o ineficaces. Las características geomorfológicas son esenciales en el desarrollo de sus funciones al condicionar sus dimensiones físicas y su comportamiento frente a la acción del mar. Por ello, su caracterización de forma detallada y actualizada es necesaria para llevar a cabo acciones eficientes, permitiendo virar hacia una gestión costera más ecosistémica y sostenible. Las técnicas de teledetección presentan una gran capacidad para la adquisición de datos de la superficie terrestre. En concreto, los satélites Sentinel-2 y Landsat (5, 7 y 8) permiten disponer de forma gratuita imágenes de resolución media con cobertura mundial y alta frecuencia de revisitado. Los algoritmos de extracción de la línea de costa desarrollados recientemente por el Grupo de Cartografia GeoAmbiental y Teledetección (CGAT - UPV) permiten definir sobre estas imágenes la posición de la línea de costa, constituyendo datos potencialmente útiles para describir la morfología de las playas y su dinamismo. Universalizar su aplicación requiere su testeo y validación en diferentes tipos de costa. Para ello, el proceso de extracción ha sido adaptado para su explotación en entornos mareales, y las líneas de costa resultantes han sido evaluadas ante diferentes condiciones oceanográficas ofreciendo una precisión cercana a los 5 m RECM (raíz del error cuadrático medio). Teniendo en cuenta las necesidades de información para la gestión existentes, a partir de estas líneas de costa se propone derivar indicadores que permitan caracterizar la geomorfología de las playas y monitorizar sus cambios. Para ello, las metodologías propuestas aseguran una gestión eficiente de grandes volúmenes de líneas de costa, siendo así capaces de caracterizar las playas cubriendo grandes territorios y periodos de tiempo. Así se derivan el ancho de playa y el tamaño de los granos de sedimento como indicadores objetivos y fácilmente comprensibles de la geomorfología de la playa. La modelización espacio-temporal del estado y los cambios de la línea de costa y de la anchura posibilita monitorizar la respuesta de las playas a temporales y a actuaciones antrópicas, permitiendo analizar los cambios ocurridos cada pocos días hasta cubrir décadas. Su cobertura espacial junto a la integración con otras bases de datos cartográficas permite caracterizar la influencia de la geomorfología de la playa en el desempeño de sus funciones, permitiendo un análisis holístico de la costa a escala regional. Las metodologías desarrolladas en esta tesis y los indicadores derivados desde la teledetección brindan apoyo para dotar de criterios y priorizar las acciones de los gestores. Se contribuye así a llenar el espacio existente entre la disponibilidad de técnicas para obtener información remota y su aplicación en los procesos de toma de decisiones sobre la costa. / [CA] Les platges són espais costaners que desenvolupen nombroses funcions ambientals. Aquestes proporcionen importants beneficis a la societat i comunitats costaneres, entre les quals destaquen la funció ecològica, el subministrament de protecció per als territoris costaners i el fet que constitueixen un recurs bàsic de la indústria turística. De forma lligada al canvi climàtic, així com a accions humanes que alteren el dinamisme natural de la costa, les platges estan experimentant processos erosius cada vegada més nocius que afecten la seua integritat física i al manteniment de les seues funcions. La gestió de les platges en moltes ocasions no es troba adaptada a les particularitats dels diferents segments costaners. La presa de decisions no es sustenta en informació suficient sobre les característiques, el dinamisme i l'estat actual de les platges, donant lloc a solucions curtterministes o ineficaces. Les característiques geomorfològiques són essencials en el desenvolupament de les seues funcions en condicionar les seues dimensions físiques i el seu comportament enfront de l'acció de la mar. Per això, la seua caracterització de manera detallada i actualitzada és necessària per a dur a terme accions eficients, permetent virar cap a una gestió costanera més ecosistèmica i sostenible. Les tècniques de teledetecció presenten una gran capacitat per a l'adquisició de dades de la superfície terrestre. En concret, els satèl·lits Sentinel-2 i Landsat (5, 7 i 8) permeten disposar de manera gratuïta d'imatges de resolució mitjana amb cobertura mundial i alta freqüència de captura d'informació a un mateix punt. Els algorismes d'extracció de la línia de costa desenvolupats recentment pel Grup de Cartografia Geo-Ambiental i Teledetecció (CGAT - UPV) permeten definir sobre aquestes imatges la posició de la línia de costa, constituint dades potencialment útils per descriure la morfologia de les platges i el seu dinamisme. Universalitzar la seua aplicació requereix el seu testatge i validació en diferents tipus de costa. Per a això, el procés d'extracció ha sigut adaptat per a la seua explotació en entorns mareals, i les línies de costa resultants han sigut avaluades davant diferents condicions oceanogràfiques oferint una precisió pròxima als 5 m RMSE (arrel de l'error quadràtic mitjà). Tenint en compte les necessitats d'informació per a la gestió existents, a partir d'aquestes línies de costa es proposa derivar indicadors que permeten caracteritzar la geomorfologia de les platges i monitorar els seus canvis. Per a això, les metodologies proposades asseguren una gestió eficient de grans volums de línies de costa, sent així capaces de caracteritzar les platges cobrint grans territoris i períodes de temps. Així es deriven l'ample de platja i la grandària dels grans de sediment com a indicadors objectius i fàcilment comprensibles de la geomorfologia de la platja. La modelització espai-temporal de l'estat i els canvis de la línia de costa i de l'amplària possibilita monitorar la resposta de les platges a temporals i a actuacions antròpiques, permetent analitzar els canvis ocorreguts cada pocs dies fins a cobrir dècades. La seua cobertura espacial al costat de la integració amb altres bases de dades cartogràfiques permet caracteritzar la influència de la geomorfologia de la platja en l'acompliment de les seues funcions, permetent una anàlisi holística de la costa a escala regional. Les metodologies desenvolupades en aquesta tesi i els indicadors derivats des de la teledetecció brinden suport per a dotar de criteris i prioritzar les accions dels gestors. Es contribueix així a omplir l'espai existent entre la disponibilitat de tècniques per a obtenir informació remota i la seua aplicació en els processos de presa de decisions sobre la costa. / [EN] Beaches are coastal spaces that perform numerous environmental functions. They provide important benefits to society and coastal communities, including the ecological function, the provision of protection for coastal territories, and constitute a basic resource for the tourism industry. Due to climate change and human actions that alter the natural dynamism of the coast, beaches are experiencing increasingly harmful erosive processes that affect their physical integrity and the maintenance of their ecological functions. Beach management is often not adapted to the particularities of the different coastal segments. Decision-making is not based on sufficient information about characteristics, dynamism, and current state of beaches, resulting in short or ineffective solutions. Geomorphological characteristics are essential in the development of beach functions as they condition their physical dimensions and their behavior in response to the action of the sea. Therefore, their detailed and updated characterization is necessary to carry out efficient actions, allowing a more ecosystemic and sustainable coastal management. Remote sensing techniques have a great capacity for acquiring data from the land surface. In particular, Sentinel-2 and Landsat (5, 7, and 8) satellites freely provide medium resolution images with global coverage and high-revisit frequency. The algorithms for extracting the water/land interface recently developed by the Geo-Environmental Cartography and Remote Sensing Group (CGAT - UPV) allow defining the position of the shoreline on these images, constituting potentially useful data to describe beach morphology and dynamics. Universalizing their application requires testing and validation at different coastal types. For this purpose, the extraction process has been adapted for exploitation in tidal environments, and the resulting shorelines have been assessed under different oceanographic conditions offering an accuracy close to 5 m RMSE (Root-Mean-Square Error). From these shorelines, and taking into account the existing information needs for management, it is proposed to derive indicators to characterize the geomorphology of the beaches and to monitor their changes. To this end, the proposed methodologies ensure the efficient management of large volumes of shorelines, being able to characterize the beaches along broad coastal segments and periods. Thus, beach width and sediment grain size are derived as objective and easily understandable indicators of the beach geomorphology. Spatial-temporal modeling of the state and changes of shoreline position and beach width makes it possible to monitor the response to storms and anthropogenic actions, allowing to analyze changes that occur every few days or over decades. The large spatial coverage together with the integration with other cartographic databases allows characterizing the influence of beach geomorphology in the performance of its functions, offering a holistic view of the coast from a regional scale. The methodologies developed in this thesis and the indicators derived from remote sensing provide support and criteria for prioritizing the actions of managers. This contributes to fill the gap between the availability of techniques to obtain remote information and its application in the coastal decision-making process. / This research integrates findings and results obtained within the framework of the contract FPU15/04501 granted to the author by the Spanish Ministry of Education, Culture, and Sports, which has allowed this doctoral thesis to become a reality. The research has been supported by the funds of the project RESETOCOAST, by the Ministry of Economy, Industry, and Competitiveness (chapters 2 to 5), and the project MONOBESAT PID2019-111435RB-I00 by the Ministry of Science, Innovation, and Universities (chapter 6). About my stay in Portugal, it was possible with the funds of the Erasmus+ program. The contribution of Ó. Ferreira was funded by EW-COAST (PTDC/CTA-OHR/28657/2017) and by FCT and Univ. Algarve through the grant UID/MAR/00350/2013, while S. Costas’ was funded by IF/01047/2014. The following institutions have provided free access to essential data for the development of the publications that constitute this thesis: ESA and USGS for the satellite imagery; Puertos del Estado, and the Portuguese Hydrographic Institute in collaboration with CIMA for supplying oceanographic data; Ministry MITECO and DGSCM for data regarding beach sedimentology and nourishments. / Cabezas Rabadán, C. (2021). Beach Morphology and its Dynamism from Remote Sensing for Coastal Management Support [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/165076 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La RA consiste en la superposición de elementos virtuales sobre el entorno real, de manera que el usuario percibe estos elementos como si formaran parte de la realidad que está visualizando. Las aplicaciones de RA en dispositivos móviles permiten visualizar el contenido virtual a través de la cámara del dispositivo. La RA es una herramienta de divulgación muy potente ya que permite añadir a la realidad cualquier tipo de información, desde un simple texto informativo a un modelo 3D interactivo. Tiene infinitas utilidades, puede servir de guía en un museo, puede mostrar la recreación de un monumento destruido, o como en el caso de estudio aquí presentado, ayudar a la interpretación de pinturas rupestres. Esta tesis parte de la idea de que la RA puede mejorar mucho la interpretación del arte rupestre sin alterar ni dañar las pinturas. Puede servir para atraer a un público mayor, dar a conocer la historia de las pinturas rupestres y que al mismo tiempo el visitante tenga una experiencia mucho más enriquecedora. A lo largo de la tesis se ha estudiado en profundidad la técnica de visualización de RA mediante dispositivos móviles. Se han analizado las diferentes librerías de programación mediante casos de estudio en entornos reales y examinado los factores que pueden afectar al reconocimiento de las pinturas. Se ha desarrollado una aplicación de RA aplicada a un caso real de pinturas rupestres y posteriormente ha sido evaluada por un grupo de personas. Finalmente, se ha estudiado el efecto de la luz solar y sus cambios a lo largo del día sobre el reconocimiento de imágenes en entornos al aire libre. Este trabajo proporciona un punto de partida para el desarrollo de aplicaciones de RA aplicadas a la difusión del patrimonio cultural, especialmente centrado en el arte rupestre, un entorno que sufre de unas dificultades añadidas debido a su localización, dificultad de reconocimiento de puntos característicos en las pinturas y los cambios en la luz solar, problemas que se han tratado de resolver a lo largo del estudio. Las principales conclusiones han sido muy favorables, partiendo de librerías de programación disponibles y gratuitas. Se han podido desarrollar un conjunto de aplicaciones de RA en diferentes lugares. Las valoraciones han sido muy positivas, los usuarios que han probado las aplicaciones afirman que la interpretación de las pinturas les resulta más fácil y consiguen entender mejor el propósito de las mismas. El principal inconveniente encontrado es la falta de conocimiento sobre esta técnica y la pérdida de realismo en algunos casos debido a la oclusión, es decir, que los objetos virtuales no se posicionen por detrás de los objetos reales. La buena noticia es que esta tecnología evoluciona muy rápido y durante el desarrollo de la tesis ha habido avances muy grandes, entre ellos, el desarrollo de nuevas librerías de programación desarrolladas por Google y Apple, que proporcionan las herramientas necesarias para crear aplicaciones muy potentes e immersivas, donde el usuario se sentirá parte de los entornos creados. / [CA] La RA consisteix en la superposició d'elements virtuals sobre l'entorn real, de manera que l'usuari percep aquests elements com si formaren part de la realitat que està visualitzant. Les aplicacions de RA en dispositius mòbils permeten visualitzar el contingut virtual a través de la cambra del dispositiu. La RA és una eina de divulgació molt potent ja que permet afegir a la realitat qualsevol tipus d'informació, des d'un simple text informatiu a un model 3D interactiu. Té infinites utilitats, pot servir de guia en un museu, pot mostrar la recreació d'un monument destruït, o com en el cas d'estudi ací presentat, ajudar a la interpretació de pintures rupestres. Aquesta tesi parteix de la idea que la RA pot millorar molt la interpretació de l'art rupestre sense alterar ni danyar les pintures. Pot servir per a atraure a un públic major, donar a conéixer la història de les pintures rupestres i que al mateix temps el visitant tinga una experiència molt més enriquidora. Al llarg de la tesi s'ha estudiat en profunditat la tècnica de visualització de RA mitjançant dispositius mòbils. S'han analitzat les diferents llibreries de programació mitjançant casos d'estudi en entorns reals i analitzat els factors que poden afectar el reconeixement de les pintures. S'ha desenvolupat una aplicació de RA aplicada a un cas real de pintures rupestres i posteriorment ha sigut avaluada per un grup de persones. Finalment, s'ha estudiat l'efecte de la llum solar i els seus canvis al llarg del dia sobre el reconeixement d'imatges en entorns a l'aire lliure. Aquest treball proporciona un punt de partida per al desenvolupament d'aplicacions de RA aplicades a la difusió del patrimoni cultural, especialment centrat en l'art rupestre, un entorn que pateix d'unes dificultats afegides a causa de la seua localització, dificultat de reconeixement de punts característics en les pintures i els canvis en la llum solar, problemes que s'han tractat de resoldre al llarg de l'estudi. Les principals conclusions han sigut molt favorables, partint de llibreries de programació disponibles i gratuïtes. S'han pogut desenvolupar un conjunt d'aplicacions de RA en diferents llocs. Les valoracions han sigut molt positives, els usuaris que han provat les aplicacions afirmen que la interpretació de les pintures els resulta més fàcil i aconsegueixen entendre millor el propòsit d'aquestes. El principal inconvenient trobat és la falta de coneixement sobre aquesta tècnica i la perduda de realisme en alguns casos a causa de l'oclusió, és a dir, que els objectes virtuals no es posicionen per darrere dels objectes reals. La bona notícia és que aquesta tecnologia evoluciona molt ràpid i durant el desenvolupament de la tesi hi ha hagut avanços molt grans, entre ells, el desenvolupament de noves llibreries de programació per Google i Apple, que proporcionen les eines necessàries per a crear aplicacions molt potents i immersives, on l'usuari se sentirà part dels entorns creats. / [EN] AR consists of superimposing virtual elements on the real environment, so that the user perceives these elements as if they were part of the reality they are looking at. AR applications on smartphones allow virtual content to be visualised through the device's camera. AR is a very powerful tool for dissemination as it allows any type of information to be added to reality, from a simple informative text to an interactive 3D model. It can be used as a guide in a museum, it can show the recreation of a destroyed monument, or, as in the case study presented here, it can help in the interpretation of cave paintings. This thesis is based on the idea that AR can greatly enhance the interpretation of rock art without affecting or damaging the paintings. It can be used to attract a wider audience, to introduce the history of the rock art paintings and at the same time provide the visitor with a much more enriching experience. Throughout the thesis, the technique of AR visualisation using mobile devices has been studied in-depth. The different programming libraries have been analysed by means of case studies in real environments as well as the factors that can affect the paintings recognition. An AR application applied to a real case of rock art paintings has been developed and subsequently evaluated by a group of people. Finally, the effect of sunlight and its changes throughout the day on image recognition in outdoor environments has been studied. This work provides a starting point for the AR applications development applied to the dissemination of cultural heritage, especially focused on rock art, an environment that suffers from additional difficulties due to its location, the difficulty of characteristic points recognition and changes in sunlight, problems that have been tried to solve throughout the study. The main outcomes have been very favourable, using freely available programming libraries, and it has been possible to develop a set of AR applications in different places. The evaluations have been very positive, with users who have tested the applications confirming that the interpretation of the paintings is easier for them and they can better understand the purpose of the paintings. The major drawback is the lack of knowledge about this technique and the loss of realism in some cases due to occlusion, i.e. the virtual objects are not positioned behind the real objects. The good news is that this technology is evolving very fast and during the development of the thesis there have been great advances, among them, the development of new programming libraries developed by Google and Apple, which provide the necessary tools to create very powerful and immersive applications, where the user will feel part of the virtual environments created. / Blanco Pons, S. (2021). Analysis and Development of Augmented Reality Applications for the Dissemination of Cultural Heritage [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/178895 / Compendio

[ES] Los ocho siglos de dominio de la cultura islámica en la Península Ibérica motivaron la proliferación de un extenso patrimonio cultural, arquitectónico y artístico. En este contexto, nació el arte mudéjar como una fusión de estilos dada la convivencia entre distintas culturas. Siendo las torres alminares-mudéjares aragonesas el fiel reflejo de este tipo de arquitectura, éstas constituyen el objeto de estudio del presente trabajo. En este sentido, el marco geográfico de la tesis abarca el territorio de la antigua Marca Superior de Al-Andalus, que incluye los valles de los ríos Ebro, Jalón, Jiloca y afluentes, como centros neurálgicos de la esencia del mudéjar (con sus torres como máximo exponente). La inquietud por investigar acerca de la evolución histórico-constructiva de dichas torres nace de su peculiar arquitectura, producto de la síntesis entre Oriente y Occidente. Asimismo, la escasa presencia de documentación de la época unida a los estudios que se han venido realizando hasta el momento, genera todavía una serie de carencias en el conocimiento de dichas torres, especialmente en lo referente a su origen. Por tanto, resulta conveniente abordar dichas necesidades aportando un nuevo enfoque al estudio de su evolución histórico-constructiva. Para ello, se establece una metodología de levantamiento digital (específica para elementos con tipología de torre), mediante la aplicación de las técnicas de fotogrametría y escáner láser, como herramientas de apoyo a la lectura de sus fábricas. El gran potencial a nivel gráfico que ofrecen los resultados obtenidos (modelos tridimensionales hiperrealistas texturizados, con alta precisión geométrica y muy buena definición), permite profundizar en el conocimiento de estas torres. Dichos resultados de la investigación, resultan eficaces y cuentan con el rigor científico adecuado para la posterior formulación de una hipótesis sobre el alminar original, del que procede la torre objeto de estudio, y que se podría extrapolar al resto de torres. / [CA] Els huit segles de domini de la cultura islàmica en la Península Ibèrica van motivar la proliferació d'un extens patrimoni cultural, arquitectònic i artístic. En aquest context, va nàixer l'art mudèjar com una fusió d'estils donada la convivència entre diferents cultures. Sent les torres minarets-mudèjars aragoneses el fidel reflex d'aquesta mena d'arquitectura, aquestes constitueixen l'objecte d'estudi del present treball. En aquest sentit, el marc geogràfic de la tesi comprén el territori de l'antiga Marca Superior d'Al-Andalus, que inclou les valls dels rius Ebro, Jalón, Jiloca i afluents, com a centres neuràlgics de l'essència del mudèjar (amb les seues torres com a màxim exponent). La inquietud per investigar sobre l'evolució històric-constructiva d'aquestes torres naix de la seua peculiar arquitectura, producte de la síntesi entre Orient i Occident. Així mateix, l'escassa presència de documentació de l'època unida als estudis que s'han realitzat fins al moment, genera encara una sèrie de mancances en el coneixement d'aquestes torres, especialment referent al seu origen. Per tant, resulta convenient abordar aquestes necessitats aportant un nou enfocament a l'estudi de la seua evolució històric-constructiva. Per a això, s'estableix una metodologia d'alçament digital (específica per a elements amb tipologia de torre), mitjançant l'aplicació de les tècniques de fotogrametria i escàner làser, com a eines de suport a la lectura de les seues fàbriques. El gran potencial a nivell gràfic que ofereixen els resultats obtinguts (models tridimensionals hiperrealistes texturizados, amb alta precisió geomètrica i molt bona definició), permet aprofundir en el coneixement d'aquestes torres. Aquests resultats de la investigació, resulten eficaces i compten amb el rigor científic adequat per a la posterior formulació d'una hipòtesi sobre el minaret original, del qual procedeix la torre objecte d'estudi, i que es podria extrapolar a la resta de torres. / [EN] The eight centuries of Islamic culture in Iberian Peninsula led to the proliferation of an extensive cultural, architectural and artistic heritage. In this context, Mudejar art was born as a fusion of styles due to the coexistence of different cultures. Aragonese minaret-Mudejar towers are a faithful reflection of this type of architecture, and are the object of study of this work. In this sense, thesis' geographical framework covers the territory of ancient Marca Superior of Al-Andalus, which includes the river valleys of Ebro, Jalón, Jiloca and tributaries, as nerve centres of the essence of Mudejar architecture (with its towers as its maximum exponent). The interest in researching the historical-constructive evolution of these towers stems from their peculiar architecture, a product of the synthesis between East and West. Likewise, the scarce documentation of that period, together with different studies that have been carried out up to now, still generate a series of deficiencies in the knowledge of these towers, especially with regard to their origin. It is therefore advisable to address these needs by providing a new approach to the study of their historical-constructive evolution. For this purpose, a digital survey methodology is established (specifically for tower typology elements), using photogrammetry (SfM) and laser scanner techniques as tools to support the reading of their walls. A great graphic potential offered by the results obtained (reality-based 3D models, with high geometric precision and optimal definition), allows us to deepen our knowledge of these towers. These research results are effective and have an appropriate scientific rigour for the subsequent formulation of a hypothesis about the original minaret, from which the tower under study originates, and which could be extrapolated to the rest of the towers. / Molina Sánchez, S. (2022). Alminares mudéjares de la marca superior. Nueva aproximación a su evolución histórica. El caso de la torre de San Pablo en Zaragoza [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188135

[ES] Los encargados de diseñar políticas, los trabajadores y los habitantes rurales deben ser conscientes de la relevancia de la erosión del suelo como un proceso irreversible de degradación de la tierra. Esto es clave para lograr la neutralidad en la degradación de la tierra y lograr la sostenibilidad para la humanidad y los ecosistemas naturales. Especialmente, las áreas agrícolas se ven afectadas por la erosión del suelo que amenaza la calidad del suelo y, posteriormente, la seguridad alimentaria. Por tanto, es necesario el desarrollo de nuevas técnicas atractivas visualmente, de fácil manejo y eficientes en la divulgación de los resultados. ISUM (Improve Stock Unearthing Method) es un procedimiento contrastado para estimar y cartografiar las tasas de movilización del suelo y los procesos de erosión. Para lograr este objetivo, el uso del injerto como biomarcador realizando mediciones topográficas in situ (cada 10 cm) a lo largo de transectos perpendiculares permite: i) explicar los factores de la activación de los procesos de erosión del suelo como la labranza, la edad de la plantación, material parental o posición en laderas; ii) complementar otros métodos bien contrastados como la RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), IC (Índice de conectividad) o parcelas de erosión; y, iii) detectar áreas críticas afectadas por el agotamiento, acumulación o movilización del suelo. En esta tesis doctoral, se pretende mostrar cómo se ha desarrollado una nueva mejora de este método en diferentes cultivos (viñedos, cítricos, caquis, etc.), bajo diferentes condiciones ambientales (roca madre, edades de la planta, manejo del suelo o pendiente) con diversos procedimientos geomáticos (métodos de interpolación y análisis geoestadístico, mediciones y modelos topográficos) mediante técnicas SIG. Los resultados pretenden demostrar la utilidad de un método fácil de aprender, rápido de aplicar y de bajo coste para ser aplicado en diferentes tipos de cultivos injertados y ser una referencia a escala mundial para estudios comparados, por ejemplo, dentro de la geografía de los suelos, la agronomía o la ingeniería geomática. / [CA] Els encarregats de dissenyar polítiques, els treballadors i els habitants rurals han de ser conscients de la rellevància de l'erosió del sòl com a procés irreversible de degradació de la terra. Això és clau per assolir la neutralitat en la degradació de la terra i assolir la sostenibilitat per a la humanitat i els ecosistemes naturals. Especialment, les àrees agrícoles es veuen afectades per l'erosió del sòl que amenaça la qualitat del sòl i, posteriorment, la seguretat alimentària. Per tant, cal el desenvolupament de noves tècniques atractives visualment, de fàcil maneig i eficients en la divulgació dels resultats. ISUM (Improve Stock Unearthing Method) és un procediment contrastat per estimar i cartografiar les taxes de mobilització del sòl i els processos d'erosió. Per assolir aquest objectiu, l'ús de l'empelt com a biomarcador realitzant mesuraments topogràfics in situ (cada 10 cm) al llarg de transectes perpendiculars permet: i) explicar els factors de l'activació dels processos d'erosió del sòl com el cultiu, l'edat de la plantació, material parental o posició en vessants; ii) complementar altres mètodes ben contrastats com la RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), IC (Índex de connectivitat) o parcel·les d'erosió; i, iii) detectar àrees crítiques afectades per l'esgotament, l'acumulació o la mobilització del sòl. En aquesta tesi doctoral, es pretén mostrar com s'ha desenvolupat una nova millora d'aquest mètode en diferents cultius (vinyes, cítrics, caquis, etc) sota diferents condicions ambientals (roca mare, edats de la planta, maneig del sòl o pendent) amb diversos procediments geomàtics (mètodes d'interpolació i anàlisi geoestadístic, mesuraments i models topogràfics) mitjançant tècniques SIG. Els resultats pretenen demostrar la utilitat d'un mètode fàcil d'aprendre, ràpid d'aplicar i de baix cost per ser aplicat a diferents tipus de cultius empeltats i ser una referència a nivell mundial per a estudis comparats, per exemple, dins la geografia dels sòls , l'agronomia o l'enginyeria geomàtica. / [EN] Policy makers, farmers and rural stakeholders need to be aware of the relevance of soil erosion as an irreversible process of land degradation. This is key to achieving land degradation neutrality and sustainability for the humankind and natural ecosystems. Especially agricultural areas are affected by soil erosion which threatens soil quality and subsequently food security. Therefore, it is necessary to develop new techniques that are visually attractive, easy to use and efficient in disseminating the results. ISUM (Improve Stock Unearthing Method) is a proven procedure for estimating and mapping soil mobilization rates and erosion processes. To achieve this goal, the use of the graft as a biomarker by performing in situ topographic measurements (every 10 cm) along perpendicular transects allows: i) to explain the factors that activate soil erosion processes such as tillage, age of the plantation, parent material or position on slopes; ii) complement other well-proven methods such as RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation), CI (Connectivity Index) or erosion plots; and, iii) detect critical areas affected by the depletion, accumulation or mobilization of the soil. In this doctoral thesis, it is intended to show how a new improvement of this method has been developed in different crops (vineyards, citrus, persimmons, etc.), under different environmental conditions (parent rock, plant ages, soil management or slope) with various geomatic procedures (interpolation methods and geostatistical analysis, measurements and topographic models) using GIS techniques. The results aim to demonstrate the usefulness of an easy-to-learn, fast-to-apply and low-cost method to be applied to different types of grafted crops and to be a worldwide reference for comparative studies, for example, within the soil geography, agronomy or geomatics engineering. / Rodrigo Comino, J. (2023). El método mejorado del tocón (isum) para evaluar procesos de erosión del suelo en plantas injertadas utilizando medidas topográficas in situ [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191874

[ES] Los sistemas de alerta temprana en tiempo real son instrumentos claves para vigilar posibles desastres geológicos como terremotos, tsunamis, actividades volcánicas, hundimiento del terreno o deslizamientos de ladera. Durante las últimas décadas, el número de personas afectadas por los diversos desastres geológicos ha aumentado de forma sustancial. Las consecuencias negativas de estos desastres afectan a la población y a las infraestructuras con diferentes niveles de gravedad, pudiendo llegar a tener un impacto elevado en pérdidas humanas y económicas. Sin embargo, los sistemas de alerta temprana tienen la capacidad de proporcionar avisos adecuados y confiables, lo que puede llevar a minimizar las pérdidas humanas y económicas. El método de Posicionamiento Puntual Preciso en tiempo real (RT-PPP) desempeña un papel importante como parte de los sistemas de alerta temprana; debido a su capacidad para proporcionar seguimiento en tiempo real, cobertura global y su capacidad de obtención de mediciones precisas en tiempo real adquiridas por un solo receptor. A pesar de esto, el método (RT-PPP) utiliza productos para la corrección de la órbita y los relojes de los satélites (productos SSR) que son sensibles de los errores de la tecnología GNSS. Como consecuencia, estos errores pueden afectar la disponibilidad y fiabilidad de los sistemas de alerta temprana basados en la técnica RT-PPP. Debido a estos errores, se pueden llegar a generar avisos falsos, algunos de estos errores son: largos tiempos de inicialización, falta de continuidad y exactitud en los resultados, mala calidad de corrección de órbita y reloj de los satélites, mala resolución de la ambigüedad, etc. Además, la mala geometría de los satélites y la latencia de los productos SSR afectan gravemente el rendimiento del posicionamiento PPP en tiempo real. Este trabajo de investigación, se enfoca, en una primera parte, en el análisis de los efectos y los métodos de mitigación de la latencia de los productos de corrección en tiempo real. El International GNSS Service (IGS) proporciona productos oficiales para materializar la técnica de PPP en tiempo real, estos productos contienen correcciones para las órbitas y los relojes de los satélites que se generan como combinación de los calculados en los diferentes centros de cálculo repartidos por el mundo. Este proceso de combinación aumenta la latencia y, por tanto, su impacto en la solución RT-PPP, afectando el desempeño de cualquier sistema de alerta temprana basada en RT-PPP. Así, en esta tesis, se usará el enfoque de Aprendizaje Automático para resolver el problema de la latencia, intentando predecir los valores de las correcciones en los productos SSR para el tiempo de la latencia. Se han utilizado los modelos de Support Vector Regression (SVR) y de media móvil integrada autorregresiva (ARIMA) para la predicción, necesitando, en el proceso, la implantación de ventanas deslizantes para entrenar y parametrizar los modelos de aprendizaje automático. En cuanto al desempeño del sistema RT-PPP de alerta temprana, este trabajo de investigación ha evaluado, estadísticamente, varios modelos de aprendizaje automático, entre ellos los métodos de Árbol de decisión, Random Forest, Máquina de vectores de soporte (SVM), K vecinos más cercanos, Regresión logística, y el modelo de boosting extremo por gradientes (XGB). El análisis de los resultados indica que los modelo de XGB y Random Forest muestran los resultados más coherentes y precisos con 97 y 99 porciento de precisión. Asimismo, el modelo XGB muestra menos tendencia a iniciar falsas alarmas con un 2,48 por ciento en comparación con el 16,28 por ciento del modelo Random Forest.A partir de los resultados de la investigación, se derivan un conjunto de pruebas estadísticas para evaluar el desempeño de los sistemas de alerta temprana establecidos. Estas pruebas estadísticas pueden evaluar la capacidad de los modelos de aprendizaje automático utilizados con a la detecciónde deformaciones. / [CA] Els sistemes d'alerta primerenca en temps real són instruments claus per vigilar possibles desastres geològics com ara terratrèmols, tsunamis, activitats volcàniques, enfonsament del terreny o lliscaments de vessant. Durant les darreres dècades, el nombre de persones afectades pels diversos desastres geològics ha augmentat de manera substancial. Les conseqüències negatives d'aquests desastres afecten la població i les infraestructures amb diferents nivells de gravetat i poden arribar a tenir un impacte elevat en pèrdues humanes i econòmiques. Tot i això, els sistemes d'alerta primerenca tenen la capacitat de proporcionar avisos adequats i fiables, la qual cosa pot portar a minimitzar les pèrdues humanes i econòmiques. El mètode de Posicionament Puntual Precís en temps real (RT-PPP) té un paper important com a part dels sistemes d'alerta primerenca; a causa de la seva capacitat per proporcionar seguiment en temps real, cobertura global i la seva capacitat d'obtenció de mesuraments precisos en temps real adquirits per un sol receptor.Tot i això, el mètode RT-PPP utilitza productes per a la correcció de l'òrbita i els rellotges dels satèl·lits (productes SSR) que són sensibles als errors de la tecnologia GNSS. Com a conseqüència, aquests errors poden afectar la disponibilitat i la fiabilitat dels sistemes d'alerta primerenca basats en la tècnica RT-PPP. A causa d'aquests errors, es poden arribar a generar avisos falsos, alguns d'aquests errors són: llargs temps d'inicialització, manca de continuïtat i exactitud als resultats, mala qualitat de correcció d'òrbita i rellotge dels satèl·lits, mala resolució de l'ambigüitat, etc. A més, la mala geometria dels satèl·lits i la latència dels productes SSR afecten greument el rendiment del posicionament PPP en temps real. Aquest treball de recerca s'enfoca, en una primera part, a l'anàlisi dels efectes i els mètodes de mitigació de la latència dels productes de correcció en temps real. L'International GNSS Service (IGS) proporciona productes oficials per materialitzar la tècnica de PPP en temps real, aquests productes contenen correccions per a les òrbites i els rellotges dels satèl·lits que es generen com a combinació dels calculats als diferents centres de càlcul repartits pel món. Aquest procés de combinació augmenta la latència i, per tant, el seu impacte en la solució RT-PPP, afectant l'exercici de qualsevol sistema d'alerta primerenca basada en RT-PPP. Així, en aquesta tesi, s'usarà l'enfocament d'aprenentatge automàtic (Machine Learning) per resoldre el problema de la latència, intentant predir els valors de les correccions en els productes SSR per al temps de la latència. S'han utilitzat els models de Support Vector Regression (SVR) i de mitjana mòbil integrada autoregressiva (ARIMA) per a la predicció, necessitant, en el procés, la implantació de finestres lliscants per entrenar i parametritzar els models d'aprenentatge automàtic. Els resultats de la investigació de la part de la latència han indicat que els models SVR i ARIMA podran mitigar la influència de la latència per als principals sistemes de navegació per satèl·lit (GPS i GLONASS) al voltant d'un vint per cent. El model SVR va mostrar una lleugera tendència a predir valors atípics; tot i això, el temps d'execució del SVR és significativament menor que el temps de processament del model ARIMA. Pel que fa a desenvolupament del sistema RT-PPP d'alerta primerenca, aquest treball de recerca ha avaluat, estadísticament, diversos models d'aprenentatge automàtic, entre ells els mètodes d'Arbre de Decisió, Random Forest, Màquina de Vectors de Suport (SVM), K veïns més propers, Regressió Logística, i el model de Boosting Extrem per gradients (XGB).L'anàlisi dels resultats indica que els models de XGB i Random Forest mostren els resultats més coherents i precisos amb 97i99 porcent de precisió respectivament. Així mateix, el model XGB mostra menys tendència a iniciar falses alarmes amb un 2,48% en comparació del 16,28% del model RF. / [EN] Real-Time Early Warning Systems are a critical approach implemented for monitoring geo-hazard disasters such as earthquakes, tsunamis, volcanic activities, and land subsidence. The Earth's population has experienced a substantial increasement, consequently exposing a growing number of people to the effects of various geo-hazard disasters. These influences could impact citizens and countries at different severity levels, reaching high costs in terms of human beings and economic losses. However, the early warning system's ability to initiate proper and reliable warnings significantly impacts in disaster cost reductions in terms of saving lives, reducing home and infrastructure damages, and mitigating economic losses. Real-Time Precise Point Positioning (RT-PPP) plays a significant role as part of the Early Warning Systems, due to its potential to provide real-time tracking and global coverage and its reliance on precise real-time measurements acquired from only one receiver. However, the RT-PPP approach applies State Space Representation (SSR) products that are highly sensitive to several GNSS error sources. As a result, the warning system's availability and reliability are negatively impacted. It may even be triggered to issue false warnings by factors such as long initialization times, convergence losses, due to poor quality of orbital and clock corrections, ambiguity resolutions, or/and multipath error. Furthermore, poor satellite geometry and the latency of SSR products severely affect the performance of real-time PPP positioning. In this research, we investigated the effect and mitigation of latency on real-time correction products. The International GNSS Services (IGS) provides official real-time products for RT-PPP; these products contain clock and orbit corrections, among others, and they are the main research concerns as the combination process increases the latency impact on both RT-PPP results and influences the early warning systems performance based on this positioning technique. In this research, investigations into the potentiality of using machine learning approaches to overcome latency problems were carried out. The research examines the Support Vector Regression (SVR) and Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA) machine learning models to predict the corrections broadcasted in SSR products that have a big capability in order to be used instead of the corrections impacted with latency The research results regarding latency showed that the SVR and ARIMA models could mitigate the latency influences for the primary navigation satellite systems GPS and GLONASS by around twenty percent. The SVR model showed a tendency to predict outliers; however, the execution time for the SVR is significantly faster than the ARIMA model processing time. Regarding the performance of the RT-PPP early warning system, the research statistically evaluates several machine learning models, including decision tree, random forest, support vector classifier, K nearest neighbors, logistic regression, and extreme gradient boosting models as machine learning approaches for establishing an early warning system. The extreme gradient boosting and random forest models were more accurate than the other utilized models, with 97 and 99 percent overall accuracy. At the same time, the extreme gradient boosting showed less tendency to initiate false alarms, with 2.48 percent compared to 16.28 percent for the random forest model. From the research findings, we derived a set of statistical assessments to evaluate the performance of the established early warning systems. These statistical assessments can evaluate the ability of the utilized machine learning models regarding deformation detections and the model's tendency to initiate false warnings. The study's results confirmed that extreme gradient boosting is the most effective machine learning technique for creating an early warning system. / Qafisheh, MWA. (2024). Establishing a Real-time Precise Point Positioning Early Warning System [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206740

[EN] This work has been developed within the framework of the Tourism Research Group of the Universidad Politécnica de Valencia. The main objective is to provide a model for a systematic analysis of the key elements that intervene in the process of determination of the Recreational Carrying Capacity for public use zones in Protected Areas. The proposed tool was deployed in the following cases study: Font Roja Natural Park (Ibi and Alcoi, in Alicante), Columbretes Islands Natural Reserve (in Castellón) and Albufera Natural Park (in Valencia). Considering the high volume of variables that take place in the determination and further management of the Recreational Carrying Capacity, it becomes highly difficult to elaborate a world-wide methodology. Nevertheless, this Thesis brings a general pattern applicable to practically every case with the necessary adaptations. On the other hand, this thesis arises the importance of considering the social aspects in the determination of the Recreational Carrying Capacity. In this sense, new concepts as psychological comfort of the users and visitors satisfaction are incorporated into the analysis with equal consideration as the ecological ones. It is also suggested that Recreational Carrying Capacity must be taken into account on the drawing up of the Protected Area Master Plans as a preventive tool for avoiding tourist impacts and guarantee users’ satisfaction. / [ES] Teniendo como marco de trabajo el desarrollado en el seno del Grupo de Investigación Aplicada al Turismo de la Universidad Politécnica de Valencia, la presente Tesis Doctoral tiene como objetivo principal aportar una sistemática orientada al análisis de los factores clave que intervienen en el proceso de determinación de la capacidad de carga recreativa para las áreas de uso público de los espacios protegidos. La herramienta de trabajo propuesta, se probó en tres casos de estudio: Parque Natural de la Font Roja (Ibi y Alcoi, Alicante), la Reserva Natural de las Islas Columbretes (Castellón) y el Parque Natural de l’Albufera de Valencia (Valencia). Considerando el volumen elevado de variables que intervienen en la determinación y posterior gestión de la capacidad de carga, es difícil elaborar una metodología de aplicación universal. En el presente trabajo se plantea, sin embargo, un esquema aplicable a todos los casos con las consiguientes adaptaciones que cada uno requiera. Por otro lado, se plantea la importancia de considerar los aspectos sociales en la determinación de la capacidad de carga de un sistema, sugiriéndose su incorporación, junto con los aspectos ecológicos tradicionalmente contemplados para el estudio de espacios protegidos y el diseño posterior de los correspondientes planes de gestión. En este sentido, se incorporan conceptos nuevos relacionados con la herramienta planteada como es el caso del confort psicológico de los usuarios y la satisfacción de los visitantes. / [CA] Tenint com a marc de treball el desenvolupat el sinus del Grup d’Investigació Aplicada al Turisme de la Universitat Politècnica de València, la present Tesi Doctoral té com objectiu principal aportar una sistemàtica orientada a l’anàlisi dels factors clau que intervenen al procés de determinació de la capacitat de càrrega recreativa per a les àrees d’ús públic dels espais protegits. L’eina de treball proposada, es va assajar amb tres casos d’estudi: Parc Natural de la Font Roja (Ibi i Alcoi, Alacant), la Reserva Natural de les Illes Columbretes (Castelló) i el Parc Natural de l’Albufera de València (València). Considerant l’elevat volum de variables que intervenen a la determinació i posterior gestió de la capacitat de càrrega, és difícil elaborar una metodologia d’aplicació universal. Al present treball es planteja un esquema aplicable a tots els casos amb les escaients adaptacions que cadascun requereix. D’altra banda, el planteja la importància de considerar els aspectes socials a la determinació de la capacitat de càrrega d’un sistema, suggerint-se la seva incorporació, junt amb aspectes ecològics tradicionalment considerats per a l’estudi d’espais protegits i el disseny posterior dels corresponents plans de gestió. En aquest sentit, s’incorporen nous conceptes relacionats amb l’eina plantejada com és el cas del confort psicològic dels usuaris i la satisfacció dels visitants. / Morant González, M. (2007). Desarrollo de un modelo para la determinación de la capacidad de carga recreativa y su aplicación a espacios naturales protegidos de la Comunidad Valenciana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/131738

Nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para o processamento de pares de imagens estereoscópicas obtidos por câmeras aéreas métricas e não métricas. O programa foi desenvolvido na linguagem C++ e foi utilizado a biblioteca OpenGL. O resultado obtido é uma imagem tridimensional de onde pode ser extraídas cotas de altura e formas de terreno. Estas imagens poderão ser usadas no estudo de áreas de risco em encostas. / In this dissertation is presented the development of a computational tool for the processing of pairs of images estereoscópicas obtained by metric and not metric aerial cameras. The program was developed in the program language C++ and the library was used OpenGL. The result of the program is a three-dimensional image from where it can be extracted height quotas and land forms. These images can be used in the study of risk areas on slopes.

Nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para o processamento de pares de imagens estereoscópicas obtidos por câmeras aéreas métricas e não métricas. O programa foi desenvolvido na linguagem C++ e foi utilizado a biblioteca OpenGL. O resultado obtido é uma imagem tridimensional de onde pode ser extraídas cotas de altura e formas de terreno. Estas imagens poderão ser usadas no estudo de áreas de risco em encostas. / In this dissertation is presented the development of a computational tool for the processing of pairs of images estereoscópicas obtained by metric and not metric aerial cameras. The program was developed in the program language C++ and the library was used OpenGL. The result of the program is a three-dimensional image from where it can be extracted height quotas and land forms. These images can be used in the study of risk areas on slopes.