Nous souhaitons connaître les processus qui contrôlent les glissements de terrain lents à l’aide de méthodes sismiques passives. Nous installons des dispositifs d’écoute sismique sur les sites de Super-Sauze (France) et de Valoria (Italie). Nous détectons, localisons et caractérisons trois types principaux de signaux sismiques. Un type est associé aux séismes régionaux donc externe à la dynamique des glissements. Les deux autres sont localisés dans des foyers de fissures ou des ruptures de pente. Nous suggérons que le premier type est associé à des écroulements depuis l’escarpement et à du transport en surface, tandis que le second type est associé à des fractures et des cisaillements. On montre qu’il existe des corrélations entre ces signaux, les déplacements en surface et les précipitations. Les glissements de terrain sont des volumes variables dans le temps et dans l’espace, ce qui impose une maintenance régulière des équipements et complexifie l’acquisition de données permanentes. / We aim at improving our knowledge regarding slow-moving landslide evolution processes by means of passive seismic methods. Seismic arrays have been installed on two landslides (Super-Sauze, France and Valoria, Italy). We detect, locate and characterise three main types of seismic signals. One type corresponds to the regional earthquakes and is also external to the dynamics of the landslides. The two others are located into clusters close to fractured or scarp zones. The first type is interpreted as rock falls or brittle material propagating along the slide, while the second type is interpreted as fracture or shearing phenomena. We evaluate that displacements and precipitations might be correlated with seismic signals variations. Landslides are likely to move and to mechanically change in space and time, which implies a continuous monitoring of the seismic equipment and prevents from long-term acquisition.

Faculty of Engineering in collaboration with the National Agricultural and Livestock Investigation Institute is developing a low cost platform capable of dealing with challenges imposed by agricultural activities, specifically, fruit transportation inside fields. In this context, the consequent dissertation focuses on the development of a dynamic model of an all terrain articulated autonomous vehicle to be applied in the aforementioned platform. The study includes the kinematic and dynamic analysis of the vehicle. Once those models are deducted, they are put together against the ones obtained for a biarticulated robot arm without ground fixation. To sum up, results will be adapted for computational simulation which was done via Gazebo, an ambience of the robot operating system ROS. Through this simulations it was possible to determine the model validity for the autonomous operating robotic platform. / Facultad de Ingeniería en conjunto con el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria desarrolla una plataforma móvil de bajo costo capaz de enfrentar los retos impuestos por la actividad agrícola, más específicamente, asistencia en el transporte de fruta. Es en este contexto que el presente trabajo se enfoca en desarrollar un modelo dinámico de un vehículo autónomo articulado todoterreno para ser aplicado en la mencionada plataforma. El estudio comprende el análisis de la cinemática y dinámica del vehículo. Una vez obtenidos los modelos cinemáticos y dinámicos, se compara los mismos con los obtenidos para un brazo biarticulado sin vínculo a tierra. Finalmente se adaptan los resultados para simulación computacional la cual fue realizada utilizando el ambiente Gazebo del sistema operativo robótico ROS. A través de esta simulación se pudo comprobar la validez del modelo desarrollado para la plataforma robótica autónoma en operación.

O presente trabalho apresenta a modelagem do escoamento de ar sobre um terreno complexo empregando, e comparando os resultados, três programas comerciais de previsão de potencial eólico, WaSP, Meteodyn WT e WindSim. Por se tratar de um modelo simplificado, o programa WaSP nem sempre é adequado para previsão de energia em terrenos muito complexos pois não é capaz de prever turbulência, separação de escoamento e efeitos de estabilidade existentes neste tipo de terreno. Para que se consiga modelar a turbulência existente de maneira mais coerente, utilizam-se programas de mecânica dos fluidos computacional como o Meteodyn WT e o WindSim que modelam o escoamento através das equações médias de Reynolds. A finalidade do estudo é identificar a capacidade de previsão das velocidades de vento por meio de cada um dos programas em um parque eólico localizado na Chapada da Diamantina, tendo em vista que a correta previsão da produção de energia depende de um entendimento correto e detalhado dos recursos disponíveis. Avaliando apenas condição atmosférica neutra e comparando os resultados obtidos, conclui-se que o programa WindSim obteve o menor erro na estimativa da velocidade do vento, -3,7% quando comparado aos outros programas WaSP e Meteodyn, -5,1% e -6,5% respectivamente. O maior erro de aproximação foi obtido pelo programa WaSP, +11% quando comparado aos outros programas Meteodyn e WindSim, +10,6% e +7,9% respectivamente. Para o programa Meteodyn foram avaliados casos com diferentes condições de estabilidade, o erro máximo e mínimo foi de +10,6% e -6,5%, respectivamente em atmosfera estável, mantendo-se elevado. O programa WindSim permite a alteração de variáveis que são fixas no Meteodyn e também a simulação dos efeitos de estabilidade através da inclusão da equação de energia inicializada através do comprimento de Monin-Obukhov o que, implicou em uma melhora significativa nos resultados obtidos e em um maior tempo computacional. O erro, menor e maior, apresentado pelo programa WindSim foi reduzido a, -1,8% e +4,4% respectivamente. Destaca-se que as conclusões obtidas se aplicam ao caso estudado. / This work studies the air flow modeling over a complex terrain using and comparing the results of three commercial programs that estimates the wind field in a site: WaSP, Meteodyn WT and WindSim. Being WAsP a simplified model, it is not always suitable to estimate the flow in complex terrain because it is not able to predict the turbulence, flow separations and stability effects present in these kind of terrains. To model the existing turbulence two computational fluid mechanics programs i.e. Meteodyn WT and WindSim, which models the flow through the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations have been used. This study aims to identify the wind speed predictive capacity of each program in a windfarm located on Chapada da Diamantina, as a correct production prediction depends on a correct estimation of the wind field. Evaluating only neutral atmospheric setup and comparing it with the measures, WindSim had the lowest wind speed estimation error, -3.7% compared with WaSP and Meteodyn programs, that provided -5.1% and -6.5% respectively. The greatest error was obtained by WaSP program, +11%, followed by Meteodyn, +10.6% and WindSim, +7.9%. WindSim enables changes in some variables that are fixed in Meteodyn and enables also the simulation of stability effects through the introduction of the energy equation with a Monin-Obukhov length initialization. For Meteodyn program different stabilities were evaluated, but the results obtained were not satisfactory. The maximum and minimum error were reduced to +10.6% and -6.5%, respectively, in stable atmosphere. Due to the specific site studied conditions the simulation of stability effects resulted in a significant improvement in the results even though a larger computational time. Enabling the energy equations setting up stable atmospheric stability, both WindSim errors are reduced to -1.8% and +4.4% respectively. It is noteworthy that the conclusions apply to the case studied.

O estudo das formas de relevo através da geomorfometria ciência que quantifica as superfícies topográficas demanda que múltiplas escalas sejam consideradas simultaneamente. Esse fato soma-se à continuidade espacial inerente à topografia, a qual raramente apresenta limites naturais abruptos, para conceder um caráter vago às formas de relevo. Essa dupla vagueza, no entanto, é raramente abordada de forma explícita em trabalhos científicos que, usualmente, valem-se de limiares e definições subjetivas e arbitrárias para descreverem o relevo. Dentro desse contexto, o trabalho apresenta um método inovador de caracterização geomorfométrica multiescala de modelos digitais de terreno (MDTs). A abordagem proposta baseia-se no método de extração de feições morfométricas de Wood (1996), mas o modifica em um número de maneiras: (i) expandindo o número de classes identificadas; (ii) transformando-o em um sistema fuzzy, cujos conjuntos fuzzy são parametrizados automaticamente e; (iii) limitando localmente a escala máxima de análise de maneira não-supervisionada. Como resultado, obtém-se um mapa de feições fundamentais e um mapa de escalas fundamentais que, juntos, sintetizam a estrutura multiescala das superfícies. Além disso, são produzidos mapas de pertinências fuzzy e de índice de confusão para cada escala analisada, assim como versões multiescala dos mesmos. Para avaliar a transferibilidade e o caráter não-supervisionado do método, foram analisados cinco MDTs oriundos de bases de dados distintas, com diferentes resoluções e extensões espaciais, compreendendo regiões continentais, do fundo dos oceanos e do planeta Marte. Os resultados obtidos foram avaliados em relação à utilização de escalas e parametrizações fixas, atestando a capacidade do método de empreender caracterizações geomorfométricas mais completas do que abordagens convencionais. Duas aplicações foram ainda propostas: a parametrização geomorfométrica multiescala e o desenvolvimento de uma assinatura morfométrica multiescala, demonstrando claros caminhos para a continuidade da pesquisa. Como conclusão geral, não obstante a algumas limitações apontadas, considerou-se que o trabalho apresentado alcançou seu objetivo de prover a caracterização geomorfométrica multiescala de modelos digitais de terreno.

Mapas pedológicos são fontes de informações primordiais para planejamento e manejo de uso do solo, porém apresentam altos custos de produção. A fim de produzir mapas de solos a partir de mapas existentes, o presente trabalho objetiva testar e comparar métodos de classificação em estágio único (regressões logísticas múltiplas multinomiais e Bayes) e em estágios múltiplos (CART, J48 e LMT) com utilização de sistemas de informações geográficas e de variáveis geomorfométricas para produção de mapas pedológicos com legenda original e simplificada. A base de dados foi gerenciada em ambiente ArcGis onde as variáveis e o mapa original foram relacionados através de amostras de treinamento para os algoritmos. O resultado dos algoritmos obtidos no software Weka foram implementados no ArcGis para a confecção dos mapas. Foram gerados matrizes de erros para análise de acurácias dos mapas. As variáveis geomorfométricas de declividade, perfil e plano de curvatura, elevação e índice de umidade topográfica são aquelas que melhor explicam a distribuição espacial das classes de solo. Os métodos de classificação em estágio múltiplo apresentaram sensíveis melhoras nas acurácias globais, porém significativas melhoras nos índices Kappa. A utilização de legenda simplificada aumentou significativamente as acurácias do produtor e do usuário, porém sensível melhora na acurácia global e índice Kappa. / Soil maps are sources of important information for land planning and management, but are expensive to produce. This study proposes testing and comparing single stage classification methods (multiple multinomial logistic regression and Bayes) and multiple stage classification methods (CART, J48 and LMT) using geographic information system and terrain parameters for producing soil maps with both original and simplified legend. In ArcGis environment terrain parameters and original soil map were sampled for training algoritms. The results from statistical software Weka were implemented in ArcGis environment to generate digital soil maps. Error matrices were genereted for analysis accuracies of the maps.The terrain parameters that best explained soil distribution were slope, profile and planar curvature, elevation, and topographic wetness index. The multiple stage classification methods showed small improvements in overall accuracies and large improvements in the Kappa index. Simplification of the original legend significantly increased the producer and user accuracies, however produced small improvements in overall accuracies and Kappa index.

Mapas pedológicos são fontes de informações primordiais para planejamento e manejo de uso do solo, porém apresentam altos custos de produção. A fim de produzir mapas de solos a partir de mapas existentes, o presente trabalho objetiva testar e comparar métodos de classificação em estágio único (regressões logísticas múltiplas multinomiais e Bayes) e em estágios múltiplos (CART, J48 e LMT) com utilização de sistemas de informações geográficas e de variáveis geomorfométricas para produção de mapas pedológicos com legenda original e simplificada. A base de dados foi gerenciada em ambiente ArcGis onde as variáveis e o mapa original foram relacionados através de amostras de treinamento para os algoritmos. O resultado dos algoritmos obtidos no software Weka foram implementados no ArcGis para a confecção dos mapas. Foram gerados matrizes de erros para análise de acurácias dos mapas. As variáveis geomorfométricas de declividade, perfil e plano de curvatura, elevação e índice de umidade topográfica são aquelas que melhor explicam a distribuição espacial das classes de solo. Os métodos de classificação em estágio múltiplo apresentaram sensíveis melhoras nas acurácias globais, porém significativas melhoras nos índices Kappa. A utilização de legenda simplificada aumentou significativamente as acurácias do produtor e do usuário, porém sensível melhora na acurácia global e índice Kappa. / Soil maps are sources of important information for land planning and management, but are expensive to produce. This study proposes testing and comparing single stage classification methods (multiple multinomial logistic regression and Bayes) and multiple stage classification methods (CART, J48 and LMT) using geographic information system and terrain parameters for producing soil maps with both original and simplified legend. In ArcGis environment terrain parameters and original soil map were sampled for training algoritms. The results from statistical software Weka were implemented in ArcGis environment to generate digital soil maps. Error matrices were genereted for analysis accuracies of the maps.The terrain parameters that best explained soil distribution were slope, profile and planar curvature, elevation, and topographic wetness index. The multiple stage classification methods showed small improvements in overall accuracies and large improvements in the Kappa index. Simplification of the original legend significantly increased the producer and user accuracies, however produced small improvements in overall accuracies and Kappa index.

Forestry has major negative effect with damage on cultural heritage in forest land. To avoid this, forestry needs to find new methods to search for and identify remains. In this study it was examined if shaded terrain models and historical maps could be used to identify ancient and cultural heritage in forest land. A field inventory was conducted to compare the cultural heritage objects identified in the digital maps with those found in the forest. The result showed that it is possible to identify ancient and cultural heritage using shaded terrain models and historical maps. 8 of the identified objects were also identified in field as real remnants. In historical maps, two remains were interpreted and identified, one of which was also identified in shaded terrain model. The conclusion was that shaded terrain model is an uncertain method to use, but together with other data it can be helpful to find cultural heritage. Forestry has major negative effect with damage on cultural heritage in forest land. To avoid this, forestry needs to find new methods to search for and identify remains. In this study it was examined if shaded terrain models and historical maps could be used to identify ancient and cultural heritage in forest land. A field inventory was conducted to compare the cultural heritage objects identified in the digital maps with those found in the forest. The result showed that it is possible to identify ancient and cultural heritage using shaded terrain models and historical maps. 8 of the identified objects were also identified in field as real remnants. In historical maps, two remains were interpreted and identified, one of which was also identified in shaded terrain model. The conclusion was that shaded terrain model is an uncertain method to use, but together with other data it can be helpful to find cultural heritage. / Forn- och kulturlämningar är historiska spår från våra förfäder och som till stor del återfinns i våra skogar. Skogsbrukets framfart har visat sig ha en stor negativ påverkan på lämningarna. SCA, Länsstyrelsen, Skogsstyrelsen och andra skogliga bolag har år 2020 satt upp en nollvision, inga forn- och kulturlämningar ska skadas. För att uppnå detta behöver skogsbruket hitta nya metoder för att söka ut och identifiera lämningar.   I denna studie utfördes en analys av skuggad terrängmodell och historiska kartor för att undersöka om det är möjligt att identifiera forn- och kulturlämningar i skogsmark. Efter analysen utfördes en fältinventering för att fastställa om de tolkade lämningarna var verkliga lämningar och vilka lämningstyper det i så fall var. Studien avgränsades till trakter i Västernorrland och till lämningstyperna; fångstgrop, kolbotten, tjärdal, röse, stenmur, stig och husgrund.   Resultatet visar att det är möjligt att identifiera forn- och kulturlämningar med hjälp av skuggad terrängmodell och historiska kartor. 8 av de tolkade lämningarna identifierades som verkliga lämningar. I historiska kartor tolkades och identifierades 2 lämningar, varav en även var identifierade i skuggad terrängmodell. Slutsatsen blev att enbart använda sig av skuggad terrängmodell för identifiering av forn- och kulturlämningar bedömdes vara en osäker metod i sig, men som komplement till andra data kan det vara en hjälp för att identifiera lämningar.

Faculty of Engineering in collaboration with the National Agricultural and Livestock Investigation Institute is developing a low cost platform capable of dealing with challenges imposed by agricultural activities, specifically, fruit transportation inside fields. In this context, the consequent dissertation focuses on the development of a dynamic model of an all terrain articulated autonomous vehicle to be applied in the aforementioned platform. The study includes the kinematic and dynamic analysis of the vehicle. Once those models are deducted, they are put together against the ones obtained for a biarticulated robot arm without ground fixation. To sum up, results will be adapted for computational simulation which was done via Gazebo, an ambience of the robot operating system ROS. Through this simulations it was possible to determine the model validity for the autonomous operating robotic platform. / Facultad de Ingeniería en conjunto con el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria desarrolla una plataforma móvil de bajo costo capaz de enfrentar los retos impuestos por la actividad agrícola, más específicamente, asistencia en el transporte de fruta. Es en este contexto que el presente trabajo se enfoca en desarrollar un modelo dinámico de un vehículo autónomo articulado todoterreno para ser aplicado en la mencionada plataforma. El estudio comprende el análisis de la cinemática y dinámica del vehículo. Una vez obtenidos los modelos cinemáticos y dinámicos, se compara los mismos con los obtenidos para un brazo biarticulado sin vínculo a tierra. Finalmente se adaptan los resultados para simulación computacional la cual fue realizada utilizando el ambiente Gazebo del sistema operativo robótico ROS. A través de esta simulación se pudo comprobar la validez del modelo desarrollado para la plataforma robótica autónoma en operación.

The aim of the thesis is localization and interpretation of paths of concentration runoff in digital terrain model. Digital terrain model(DTM) is processed for the catchment of the Jenín stream, where The Faculty of Agriculture has held the research since the year 2004. For creation of DTM following software programs were used for comparison: Erdas and ArcGIS. Digitalized maps of contour lines for this catchment were the backgrounds for creation of the DTM. Localization of paths of concentration runoff and natural thalwegs was made on created DTM. Then was the comparison of models and the real topography of the catchment realized. Possible reasons of differences were discussed in discussion. Different (in colours and resolution) variations of DTM with localized paths of concentration runoff are the result, with the view of better legibility and more truly representation of real topography of the landscape.

The central theme of my dissertation is the introduction to the creation of a digital terrain model in the area of recultivation of Chabarovice former softcoal strip mine near Usti nad Labem, especially it deals with land slide area Rabenov. This area is monitored using geodetic and geotechnical methods since 2003 to declare the area to be stable which would allow its full planned utilization. This thesis is a part of the terrestrial and satellite measurements for staged, performed within the project MSM. As input data were used points located by Topcon total station TCN 2006. The aim of my dissertation is to create a digital terrain model of a large scale using the program DMT Atlas.