An algorithm for the derivation of atmospheric and surface biophysical products from the MEdium Resolution Imaging Spectrometer Instrument (MERIS) on board ENVIronmental SATellite (ENVISAT/MERIS) Level 1b data over land has been developed. Georectified aerosol optical thickness (AOT), columnar water vapor (CWV), spectral surface reflectance and chlorophyll fluorescence (CF) maps are generated. Emphasis has been put on implementing a robust software able to provide those products on an operational manner, making no use of ancillary parameters apart from those attached to MERIS images. For this reason, it has been named Self-Contained Atmospheric Parameters Estimation from MERIS data (SCAPE-M). The fundamentals of the algorithm and the validation of the derived products are presented in this thesis. Errors of ±0.03, ±4% and ±8% have been estimated for AOT, CWV and surface reflectance retrievals, respectively, by means of a sensitivity analysis. More than 200 MERIS images have been processed in order to assess the method performance under a range of atmospheric and geographical conditions. A good comparison is found between SCAPE-M AOT retrievals and ground-based measurements taken during the SPectra bARrax Campaigns (SPARC) 2003 and 2004, except for a date when an episode of Saharan dust intrusion was detected. Comparison of SCAPE-M retrievals with data from AErosol RObotic NETwork (AERONET) stations showed a square Pearson's correlation coefficient R2 of about 0.7-0.8. Those values grow up to more than 0.9 in the case of CWV after comparison with the same stations. A good correlation is also found with the ESA Level 2 official CWV product, although slight different performances with varying surface elevation are detected. Retrieved surface reflectance maps have been intercompared with reflectance data derived from MERIS images by the Bremen AErosol Retrieval (BAER) method in the first place.

Geólogo / Para la comprensión de cualquier tipo de yacimiento de origen hidrotermal, se hace necesario un entendimiento de las asociaciones de minerales de alteración y mineralización producto de la interacción agua-roca durante los procesos hidrotermales. En ocasiones, la identificación óptica de los minerales puede volverse compleja, incluso con microscopios potentes. Es en este sentido donde la espectrometría de reflectancia juega un rol fundamental, ya que además de contribuir a la identificación de minerales, amplía su utilidad al definir parámetros espectrales adicionales. El proyecto Coyote, propiedad de la empresa minera Teck, está ubicado a unos 75 km de la comuna de Vallenar, en la Región de Atacama, y corresponde a un sistema de alteración hidrotermal de 4.1 x 1.6 km2 dispuesto en dirección NO SE. Los resultados de espectrometría ayudaron a definir asociaciones de minerales de alteración en el área de estudio (clorita - esmectita, esmectita > caolinitita, caolinita > esmectita, illita - caolinita), además de diferenciar zonas de illitas y sericitas. Estos resultados son coherentes con la información geológica y geofísica disponible. Adicionalmente, se verificó la cristalinidad de la illita como un parámetro espectral que permitió estimar el grado de ordenamiento estructural de las illitas y sericitas en el proyecto Coyote, y a su vez, validó la interpretación espectral que se hizo de las mismas. Por otro lado, el parámetro 2200 nm (posición de la longitud de onda en el rasgo de absorción de los 2200 nm), que se considera como un indicador del contenido de Al, mostró resultados consistentes con los valores obtenidos a partir del cálculo de la cristalinidad de la illita. Ambos presentan una relación inversa: a mayores valores de cristalinidad, longitudes de onda más pequeñas en el rasgo de absorción de los 2200 nm. A partir de la cristalinidad de la illita y el parámetro 2200 nm se determinaron zonas o centros de posible interés económico dentro del sistema de tipo pórfido, las cuales se asocian a sectores de mayor temperatura. Un primer centro de interés (A), presenta las características espectrales más interesantes (mayor cristalinidad, valores del parámetro 2200 nm más bajos), se ubica en una zona de bajo magnético y está dentro del área de mayor actividad de intrusivos. En esta zona se centra la primera recomendación con interés prospectivo, sobre la que se intentaría cortar un cuerpo de pórfido mineralizado que no aflora en superficie, además de buscar una mineralización asociada a una mayor temperatura (alteración potásica). Un segundo centro de interés (B), que gracias a los parámetros espectrales se definió como de menor temperatura que (A), también reúne características geológicas especiales que llevan a recomendar sondajes en el área con el fin de buscar una relación entre el brechamiento y un pórfido mineralizado en profundidad, además de cortar el centro de alteración cuarzo illita.

Se determinó la actividad antioxidante y citotóxica de los productos de reacción de Maillard (MRP’s) obtenidos por síntesis a partir de los sistemas modelo D-glucosa - Glicina y D-glucosa - L-lisina, y se les caracterizó por espectroscopia UV/VIS e IR. La actividad antioxidante fue determinada por autoxidación del pirogalol (inhibición del radical superóxido), resultando un mayor porcentaje de inhibición para el sistema D-glucosa - L-lisina (54.73%) con relación al sistema D-glucosa - Glicina (52.24%); y el método indirecto de Fenton modificado (inhibición del radical hidroxilo) obteniendo una menor formación de complejo Malondialdehido (MDA) para el sistema D-glucosa - Glicina (1.25 pico mol/mL) respecto al sistema D-glucosa - L-lisina (3.05 pico mol/mL). En cuanto al bioensayo de citotoxicidad se obtuvo un mayor porcentaje de embriones no viables en el sistema D-glucosa - L-lisina (100%) comparado con el sistema D-glucosa - Glicina (58 %) a las 24 horas de fecundación y a una concentración de 0.25 mL de MRP’s en 2.75 mL de agua de mar. / It was determined the antioxidant and cytotoxic activity of Maillard reaction products (MRP’s) obtained by synthesis from the D-glucose - Glycine and D-glucose - L-lysine model systems, as well as its characterization by UV/VIS and IR spectroscopy. The antioxidant activity was determined by autoxidation of pyrogallol (inhibition of superoxide radical), being a greater percentage of inhibition from D-glucose - L-lysine model system (54.73 %) respect to the D-glucose - Glycine model system (52.24 %); and Fenton’s indirect modified method (inhibition of the hidroxile radical) obtaining a smaller formation of Malondialdehide complex (MDA) for D-glucose - Glycine model system (1.25 pico mol/mL) respect to D-glucose - L-lysine model system (3.05 pico mol/mL). As to the citotoxicity activity, we obtained a greater percentage of nonviable embryos in the D-glucose - L-lysine model system (100%) respect to D-glucose - Glycine model system (58%) to the 24 hours of fertilization and a concentration of 0.25 mL of MRP’s in 2.75 mL of sea water.

Se determinó la actividad antioxidante y citotóxica de los productos de reacción de Maillard (MRP’s) obtenidos por síntesis a partir de los sistemas modelo D-glucosa - Glicina y D-glucosa - L-lisina, y se les caracterizó por espectroscopia UV/VIS e IR. La actividad antioxidante fue determinada por autoxidación del pirogalol (inhibición del radical superóxido), resultando un mayor porcentaje de inhibición para el sistema D-glucosa - L-lisina (54.73%) con relación al sistema D-glucosa - Glicina (52.24%); y el método indirecto de Fenton modificado (inhibición del radical hidroxilo) obteniendo una menor formación de complejo Malondialdehido (MDA) para el sistema D-glucosa - Glicina (1.25 pico mol/mL) respecto al sistema D-glucosa - L-lisina (3.05 pico mol/mL). En cuanto al bioensayo de citotoxicidad se obtuvo un mayor porcentaje de embriones no viables en el sistema D-glucosa - L-lisina (100%) comparado con el sistema D-glucosa - Glicina (58 %) a las 24 horas de fecundación y a una concentración de 0.25 mL de MRP’s en 2.75 mL de agua de mar. / It was determined the antioxidant and cytotoxic activity of Maillard reaction products (MRP’s) obtained by synthesis from the D-glucose - Glycine and D-glucose - L-lysine model systems, as well as its characterization by UV/VIS and IR spectroscopy. The antioxidant activity was determined by autoxidation of pyrogallol (inhibition of superoxide radical), being a greater percentage of inhibition from D-glucose - L-lysine model system (54.73 %) respect to the D-glucose - Glycine model system (52.24 %); and Fenton’s indirect modified method (inhibition of the hidroxile radical) obtaining a smaller formation of Malondialdehide complex (MDA) for D-glucose - Glycine model system (1.25 pico mol/mL) respect to D-glucose - L-lysine model system (3.05 pico mol/mL). As to the citotoxicity activity, we obtained a greater percentage of nonviable embryos in the D-glucose - L-lysine model system (100%) respect to D-glucose - Glycine model system (58%) to the 24 hours of fertilization and a concentration of 0.25 mL of MRP’s in 2.75 mL of sea water.

Es de gran relevancia conocer la capacidad que tienen las especies de responder frente a situaciones de estrés térmico, especialmente en la situación actual de cambio climático global en la que nos encontramos. Aunque el estrés térmico afecte a todas las especies, este efecto es más relevante en el caso de los insectos, debido a su mayor dependencia del ambiente para llevar a cabo sus funciones vitales. El estudio de las respuestas al estrés térmico en un grupo de insectos ha sido el propósito fundamental de esta tesis, empezando con el desarrollo de un protocolo de trabajo basado en termografía infrarroja, que permita obtener datos fiables con un menor número de individuos minimizando la manipulación de los mismos. Además, la termografía infrarroja permite obtener de forma simultanea información continua acerca de la temperatura corporal de los individuos junto con la respuesta comportamental, facilitando la obtención de variables de respuesta térmica que dan información sin necesidad de producir daños irreversibles en los individuos. Por lo tanto, el protocolo propuesto puede ser aplicado incluso con especies raras y/o amenazadas, en las que el número de individuos para los ensayos en laboratorio debe ser el menor posible sin perder calidad en la información obtenida. El grupo de estudio seleccionado para el desarrollo de esta tesis es el de los coleópteros coprófagos paracópridos pertenecientes a la subfamilia Geotrupinae. Se trata de una subfamilia distribuida principalmente en la región Holártica, que se encuentra bien representada en la Península Ibérica, donde podemos encontrar un gran número de endemismos. Además, muchas de las especies que forman esta subfamilia se encuentran en la reciente lista roja de especies amenazadas de la IUCN (2017). Los Geotrupinae constituyen un grupo clave para el estudio de las respuestas al estrés térmico, debido a la diversidad morfológica, comportamental y de respuestas ecológicas que muestran sus especies. Además, las relaciones filogenéticas dentro de la subfamilia están relativamente bien establecidas con base en datos morfológicos y genéticos. El objetivo general de esta tesis doctoral es, por tanto, el desarrollo de un protocolo de trabajo basado en termografía infrarroja y su aplicación para el estudio de las respuestas térmicas al estrés por frío y calor, tanto a nivel intra- como interespecífico dentro de la subfamilia Geotrupinae. Mediante ese protocolo, examinaremos la variabilidad de las respuestas al estrés térmico para tratar de definir patrones de respuesta dentro de esta subfamilia y las características ambientales y morfológicas asociadas a ellos. El documento de tesis consta de un primer capítulo introductorio en el que se desarrolla el marco conceptual que configura todo el trabajo, seguido de cuatro capítulos que se corresponden con los distintos objetivos propuestos para esta tesis y que han dado o darán lugar a publicaciones científicas, finalizando con una discusión general acerca de los resultados más relevantes encontrados (capítulo quinto) y unas conclusiones generales. Tras la introducción general, el capítulo II muestra el desarrollo del protocolo de trabajo basado en termografía infrarroja que consta de tres ensayos diferentes: inicio de actividad, respuesta al frío y respuesta al calor, con los que se abarcan los dos extremos térmicos bajo los cuales los individuos sufren estrés. En este mismo capítulo se compara la respuesta térmica entre Jekelius hernandezi (López-Colón, 1988) y J. punctatolineatus (François, 1904), dos especies ápteras próximas filogenética y espacialmente, bajo condiciones climáticas diferentes (Cunha et al., 2011). Esta comparación se realiza con el propósito de evidenciar la efectividad del protocolo, al poder distinguir éste entre las respuestas al estrés de ambas especies. Para el análisis se aplicó la regresión de mínimos cuadrados parciales (Partial Least Squares Regression o PLSR), debido al elevado número de variables de respuesta y al bajo número de individuos estudiados, obteniendo como resultado, que estas dos especies difieren principalmente en su respuesta al frío y en su capacidad para recuperarse desde la parálisis causada por las bajas temperaturas, mostrando en cambio respuestas similares al estrés por calor. En el capítulo III se efectúa el estudio de la variabilidad en la tolerancia térmica a nivel intraespecífico, de doce poblaciones de Thorectes lusitanicus (Jekel, 1866) localizadas a lo largo de todo su rango de distribución. T. lusitanicus es una especie endémica del sur peninsular que muestra claras adaptaciones al ambiente árido Mediterráneo, como son la fusión de los élitros, la pérdida del segundo par de alas y una alimentación polífaga. Además, en este capítulo se estudia la capacidad de varios factores macro-ambientales, relacionados con el recurso trófico, la cobertura vegetal y el subtipo climático, para explicar las diferencias encontradas entre las doce poblaciones. La elevada variabilidad en la termo-tolerancia mostrada por las diferentes poblaciones de T. lusitanicus, considerando que los ensayos se llevaron a cabo tras un período común de aclimatación, puede deberse a que está especie está formada por varios termo-tipos. Esta cuestión deberá examinarse en un futuro próximo analizando la correspondencia entre estos termo-tipos y su distancia genética. En el capítulo IV se ha realizado una comparación de las respuestas al estrés térmico por calor entre veintiséis especies distribuidas a lo largo de la filogenia de la subfamilia Geotrupinae. Con estas especies, que difieren en sus características morfológicas, ecológicas y filogenéticas, se llevó a cabo el estudio de los mecanismos de termorregulación para evitar el sobrecalentamiento. Además, se evaluó el grado de asociación entre las variables detectadas con nuestro protocolo termográfico que permiten describir la respuesta al estrés térmico y tres factores que hacen referencia a rasgos de la historia de vida de las especies, como son la capacidad de vuelo, la actividad diaria y el clado filogenético al que pertenecen (en base a la filogenia publicada por Cunha et al. en 2011). Se obtuvo como resultado que todas las variables fueron capaces de discriminar entre las especies, siendo la “tasa de calentamiento en el rango de estrés” (rHSR), “la temperatura de inicio de estrés” (SST) y la “temperatura crítica máxima” (CTmax) las variables que mostraron mayor capacidad explicativa. El análisis de la posible relación entre estas variables respuesta y los factores seleccionados dio como resultado que las respuestas al estrés por calor difieren significativamente entre las especies ápteras y voladoras, diurnas y nocturnas y las especies del clado filogenético I respecto a los clados II y III. Con base en estos resultados, se determinaron tres tipos de estrategias en función de la capacidad para evitar el sobrecalentamiento, de modo que las especies ápteras con actividad diurna pertenecientes al clado filogenético I fueron las que mostraron una mayor capacidad termorreguladora frente a las especies voladoras, nocturnas y pertenecientes a los grupos filogenéticos II y III, que no son capaces de eliminar el exceso de calor en situaciones de estrés térmico. En el capítulo V se examinan las variables fisiológicas en respuesta al estrés por frío para veintiséis especies pertenecientes a la subfamilia Geotrupinae, estudiándose la posible correlación entre la respuesta al frío y al calor a través de matrices de similitud fisiológica. Además, por los resultados obtenidos en el capítulo anterior, se evalúa el efecto de los mismos factores (capacidad de vuelo, actividad diaria, filogenia) sobre la respuesta al estrés causado por bajas temperaturas. Todas las variables mostraron cierta capacidad para discriminar entre las especies, siendo la “temperatura de coma debido al frío” (CCT) la que mostró la mayor capacidad explicativa. En la evaluación de la posible asociación entre las diferencias encontradas con los niveles de los factores seleccionados, solo se obtuvo un efecto significativo en caso del factor filogenético. Por otro lado, respecto a la posible correlación entre las respuestas al calor y al frío, no se detectó correlación cuando se consideró la distancia fisiológica mediante todas las variables consideradas; en cambio se obtuvo una correlación positiva cuando solo se tuvieron en cuenta los limites térmicos, es decir, CCT (como límite inferior) y CTmax (como límite superior). Este resultado sugiere una posible relación o trade off entre los mecanismos que determinan ambos límites.

Lerma Elvira, C. (2012). Análisis arquitectónico y constructivo del Real Colegio de Corpus Christi de Valencia [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18239

La inspección térmica basada en radiación infrarroja provee medidas rápidas, sin contacto y desde una única posición. Su principio básico es el control y estimación de diferencias de temperaturas en una superficie. Conscientes de su aplicabilidad potencial en la evaluación no destructiva ni invasiva, se planteó como objetivo general el efectuar contribuciones al conocimiento y la técnica que, además, tuviesen visos de aplicación real. Ante la variedad de sistemas termográficos existentes, se detectan carencias de unos respecto de otros que limitan su aplicabilidad. Surge la necesidad de compararlos y con ello la definición de parámetros que valoren los beneficios de cada uno de ellos. Igualmente, se requiere una automatización de los procesos de toma de decisión para eludir la subjetividad en el análisis de las secuencias térmicas. Se aportan diferentes propuestas basadas en métodos estadísticos y técnicas transformadas que procuran imágenes únicas donde todos los defectos detectables son localizados. / Thermal inspection based on infrared radiation provides fast and contactless measurements from one location. Its basic principle is the control and assessment of temperature differences on a surface. Given its potential applicability for non-destructive and non-invasive evaluation and testing, the main goal of this thesis is the contribution to the knowledge and technique state of the art, always from a real-application point of view. Considering the wide variety of thermographic systems, several lacks have been detected in some systems limiting their use. It could be interesting to compare these systems and, hence, to establish a set of parameters that objectively evaluates the benefits of any of them. In addition, an automation of the decision process should be provided to avoid the human subjectivity in the analysis of thermographic sequences. Here, different proposals based on statistical methods and data transforms are detailed. They provide unique images where defects are highlighted.

Predice la composición química de Rye grass mediante el uso de espectroscopia de reflectancia infrarrojo cercano. Analiza 29 muestras de Rye grass con diferentes tiempos de crecimiento, provenientes del valle del Mantaro ubicado a 3,200 metros de altitud. Realiza un análisis proximal, luego toma los espectros y desarrolla ecuaciones de calibración usando los métodos de mínimos cuadrados parciales y regresión de componentes principales, aplicando previamente diferentes transformaciones matemáticas de los datos espectrales. Los estadísticos obtenidos para proteína cruda, fibra bruta, extracto etéreo y ceniza tuvieron coeficientes de determinación de 0.96, 0.90, 0.83 y 0.95, respectivamente. Los modelos matemáticos obtenidos muestran que la técnica NIRS resulta satisfactoria para la determinación de dichos parámetros. / Tesis

Memoria para optar al título de Geóloga / El presente trabajo tiene como objetivo la estimación de flujo de dióxido de azufre en penachos volcánicos mediante una cámara infrarroja. Nicair 1. Es posible medir el SO2 debido al alto contraste que tiene este gas en penachos volcánicos y la atmósfera circundante y la alta señal que posee el SO2 en el espectro centrado en los 8.6µm donde el vapor de agua es débil. La cámara infrarroja captó la señal recibida al fotografíar los penachos volcánicos y mediante el procesamiento de las imágenes según la metodología presentada en este trabajo, se obtuvieron las concentraciones lineales de SO2 (ppmm), las que junto a la estimación de la velocidad de desplazamiento, se integraron según transectas perpendiculares al desplazamiento del penacho para obtener las tasas de emisión (toneladas día-1). Se estimaron concentraciones lineales de SO2 en los volcanes Irruputuncu, Ollagüe y Láscar y solo en este último se calcularon las tasas de emisión en las cercanías al cráter (400 m de altura). Los resultados obtenidos indican emisiones inferiores a las 140 ton/día las que son coherentes con un estratovolcán en estado de quiescencia y la ausencia de cuerpo magmático superficial. Se propone profundizar en las aplicaciones de la cámara infrarroja, considerando que es un instrumento portable. Específicamente estimar tasas de emisión de SO2 en periodos más prolongados y estudiar las emisiones nocturnas. / Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes

Esta tesis ofrece un recorrido conceptual sobre la representación mediante termografía infrarroja, a través de la práctica artística, en la que se constata que la nueva función que le ha sido otorgada, brinda la posibilidad de reproducir el mundo desde la estética del calor; aportando una nueva herramienta plástica que permite expresar sentimientos e ideas, establecer diálogos y obtener nuevos conocimientos. La termografía infrarroja nos aporta conocimiento, nos muestra una parte de la realidad, algo; un suceso que está pasando, relacionado con el espacio y el tiempo. Hace visible el calor de nuestro entorno, mostrando su apariencia y cómo interactuamos con él. En el desarrollo de la investigación se han tenido en cuenta los procesos que se producen desde la concepción de la obra térmica y el propósito que mueve al autor en su creación, a los requisitos técnicos y las condiciones de la imagen que hacen posible que se den las circunstancias para manifestar, exponer o transmitir un mensaje; también las reacciones que puede suscitar en el espectador la observación de dicha imagen. Explorar para conocer el medio, la referencia a signos plásticos, y los análisis realizados; son las claves para definir cómo se configura este lenguaje y encontrar pautas que se pueden considerar patrones en la representación. Se ha estudiado la técnica termográfica y el abanico de posibilidades que ofrece respecto a la representación, para comprender y entender el comportamiento de la radiación infrarroja y el de la cámara térmica y así, poder sacar el máximo rendimiento a las imágenes. Conocer cómo funciona el calor, proporciona datos para planificar las “sesiones de termografía”. También se analiza la expresión visual, verificando la existencia de elementos gráficos en las imágenes, y sus cambios respecto al visible, señalando los más comunes y los más llamativos. Asimismo, se muestran los resultados derivados de la observación de la nueva visión del entorno, el tiempo y el lugar y la posibilidad de expresar, comunicar y transmitir, vida y emoción. En la representación humana, además se repara en los atributos que hacen posible la mimesis, la expresión de los sujetos y su ser interno. Los descubrimientos, hallazgos y conclusiones extraídos son múltiples. Algunos tienen carácter personal; otras son referentes a la obra y la representación, y pensamos, que todos ellos sientan las bases de este recurso plástico. / Carreño De Vicente, MTD. (2015). Termografía infrarroja creativa. Lenguaje plástico-visual en la imagen térmica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48528