La conservació i protecció del medi ambient estan adquirint cada cop més importància. Un dels factors que influeixen més en la seva degradació és la contaminació. Aquesta tesi es centra en la contaminació del subsòl. com a conseqüència de fuites de productes contaminants provinents de tuberies i dipòsits soterrats a poca profunditat. D'igual forma és interessant la detecció de fuites d'aigua, doncs cada vegada més s'està convertint en un bé escàs que cal preservar.Aquestes fuites poden ser detectades des de la superfície per mitjà de l'aplicació dels mètodes resistius, derivats dels de prospecció geoelèctrica. L'anàlisi de les corbes de resistivitat aparent obtingudes a la superfície del sòl i la visualització en plans verticals i horitzontals dels canvis de conductivitat elèctrica del subsòl són uns mètodes adients per poder-ne realitzar una monitorització.La tesi es desenvolupa en tres vessants: estudi del problema directe, estudi de la instrumentació per realitzar mesures i estudi del problema invers amb la conseqüent obtenció d'imatges.L'estudi del problema directe és el primer pas cap a la detecció de l'anomalia, ja que ens permet obtenir la distribució de potencials a la superfície del terreny tot i coneixent les resistivitats del terreny i de l'objecte que es vol detectar.Una forma de modelar els objectes és suposar que presenten la forma esfèrica o cilíndrica. La fuita, que es pot associar a una anomalia extensa, ja que es va estenent en el terreny, la suposarem concèntrica amb la canonada o dipòsit. Resolem l'equació de Laplace en un medi homogeni en el que hi ha un elèctrode puntual de corrent i N+1 cilindres concèntrics o N+1 esferes concèntriques de diferents conductivitats. Aquest estudi permet dissenyar una sèrie d'algorismes que generen diferents configuracions electròdiques.La particularització del problema directe a la configuració Schlumberger permet caracteritzar les anomalies per un moment bipolar normalitzat que respon a una fórmula de recurrència on es fa l'aproximació que es troba sotmesa a l'acció d'un camp elèctric uniforme. A partir de la resistivitat aparent corresponent a la configuració Schlumberger es pot discernir la grandària de la fuita i la seva profunditat.S'ha de tenir present que quasevol error a les tensions mesurades a la superficie poden afectar la resistivitat aparent, i per tant a la correcta detecció de la fuita. Alguns d'aquests errors són ocasionats pel posicionament dels elèctrodes, el soroll tel·lúric (sobretot en corrent continu) i l'acoblament electromagnètic en mesures en alterna. Per reduir aquest acoblament electromagnètic, els cables injectors i detectors haurien d'estar molt allunyats entre si, la qual cosa no és possible en totes les configuracions electròdiques d'interès i sobretot en les mesures de camp. Per aquesta raó hem considerat la possibilitat d'injectar un senyal quadrat de 1 kHz i una amplitud de pic a pic entre 20 V i 100 V.El sistema portàtil que hem contribuït a dissenyar, es basa en la injecció de senyals quadrats. La detecció es basa en un desmodulador síncron totalment diferencial. Es realitza un mostreig síncron en la part plana del senyal, de forma que es redueixen considerablement les interferències.Els algorismes dissenyats per reconstruir en forma d'imatges els canvis de conductivitat del subsòl són d'un sol pas. El mal condicionament de la matriu de sensibilitat requereix aplicar tècniques de regularització per realitzar la seva inversió. S'han estudiat els algorismes de retroprojecció i Marquardt-Levenberg, els quals s'han aplicat a dades sintètiques i a dades experimentals de laboratori i de camp. / La conservación y la protección del medio ambiente están adquiriendo cada vez más importancia. Uno de los factores que más influyen en su degradación es la contaminación. Esta tesis se centra en la detección de la contaminación del subsuelo como consecuencia de fugas de productos contaminantes provenientes de tuberías y depósitos enterrados a poca profundidad. También resulta muy importante la detección de fugas de agua, pues es un bien escaso que es necesario preservar. Estas fugas pueden ser detectadas desde la superficie por medio de la aplicación de los métodos resistivos. El análisis de las curvas de resistividad aparente y la visualización en planos verticales y horizontales de los cambios de conductividad eléctrica del subsuelo son unos métodos idóneos para poder realizar su monitorización. La tesis se desarrolla en tres vertientes: estudio del problema directo, estudio de la instrumentación para poder realizar las medidas y estudio del problema inverso para la obtención de imágenes. El modelo propuesto para la anomalía extensa ha consistido en solucionar la ecuación de Laplace en un medio homogéneo e isotrópico en el que se encuentra un electródo puntual de corriente y N+1 cilindros concéntricos o N+1 esferas concéntricas de diferentes conductividades. Este estudio permite diseñar una serie de algoritmos para generar diferentes configuraciones electródicas. La particularización del problema directo a la configuración Schlumberger permite caracterizar la anomalía por un momento dipolar normalizado, que responde a una fórmula de recurrencia, donde se ha considerado que se encuentra sometida a la influencia de un campo eléctrico uniforme. El estudio de los puntos característicos de las curvas de resistividad aparente permite obtener la profundidad y el tamaño de los objetos enterrados. Se ha contribuido a diseñar la instrumentación necesaria para realizar las medidas de campo de forma automática, la cual se basa en la inyección de una señal cuadrada de 1 kHz y una amplitud de pico a pico entre 20 V y 100 V. El muestreo síncrono de la parte plana de la señal reduce las interferencias por acoplamiento electromagnético entre el circuito inyector y el circuito detector, el cual realiza una demodulación síncrona totalmente diferencial de la señal detectada. Los algoritmos diseñados para reconstruir en forma de imágenes los cambios de conductividad del subsuelo son de un sólo paso. El mal condicionamiento de la matriz de sensibilidad requiere el uso de técnicas de regularización para realizar su inversión. Se han estudiado los algoritmos de retroproyección y de Marquardt-Levenberg, los cuales se han aplicado a datos sintéticos y a datos experimentales de laboratorio y de campo. / Electrical resistivity surveying is a versatile prospection method aplicable to groundwater location, archeological evaluation and contaminant monitoring.In this thesis we propose a methodology to detect leaks from buried pipes and underground storage tanks by means of resistive methods. The study consists on the analysis of the apparent resistivity curves and subsurface resistivity imaging. The main aspects are: resolution of the direct problem, design of the instrumentation needed to obtain experimental measurements and resolution of the inverse problem.We have performed a theoretical analysis of the electromagnetic problem where extensive anomalies are characterized by N+1 concentric cylinders or N+1 concentric spheres of different conductivities. This analysis allows us to design several algorithms to generate synthetic data.In order to obtain field measurements we have designed an instrumentation system. A portable personal computer controls current injection, electrode switching and voltage detection, which enables us to easily test different electrode arrays. The system injects 1 kHz, 20 V peak to peak square waveforms. Synchronously sampling the flat zone of square signals reduces electromagnetic coupling and electrode polarisation effects.We have developed several single step algorithms to image vertical and horizontal cross sections of the subsoil. Because the corresponding sensivity matrices are ill posed, we have applied several regularization techniques. The reconstruction algorithms that we have applied have been: retroprojection and Marquardt- Levenberg.First, the reconstruction algorithms have been applied to image synthetic data coming from an approximate analytical solution for a concentric spherical object embedded in a homogenous medium. This procedure has revealed as a powerful method to study the influence in the reconstructed image of the number of electrodes, number of pixels, depth of the anomaly, etc.Experimental measurements involving spherical and cylindrical objects immersed in a water tank validate the algorithms. Field measurements have allowed us to detect a simulated conductive leak from an insulating tube when voltages measured before the leak are used as reference.

Els ocells forestals exerceixen un paper funcional clau en els ecosistemes forestals i esrelacionen amb les característiques del bosc, les seves dinàmiques i la gestió a diferents escalesespacials. Per tant, la determinació de les respostes quantitatives dels ocells forestals als factorsambientals dels sistemes forestals i als seus patrons de canvi pot contribuir a entendre com lagestió forestal pot mitigar els impactes del canvi global en la biodiversitat forestal a laMediterrània.Aquesta tesis pretén valorar els factors determinants de la riquesa, distribució i dinàmiquesdels ocells forestals a diferents escales espacials en Catalunya (NE d'Espanya) amb l'objecte deproporcionar recomanacions de gestió forestal sostenible. Per tal d'això s'han analitzat diversesbases de dades sobre biodiversitat i caracterització ambiental i forestal disponibles en la regiód'estudi, com el Segon i Tercer Inventari Forestal Nacional i el Primer i Segon Atles dels OcellsNidificants de Catalunya.Els resultats van mostrar que la riquesa d'espècies d'ocells forestals, particularment la delsocells especialistes, està principalment afavorida per la disponibilitat de tessel·les de boscpresentant diferents graus d'obertura de l'estrat arbori (evitant el predomini de fraccions decabuda coberta molt elevades), i per boscos amb estats de desenvolupament avançats i unaelevada diversitat d'espècies arbòries (principalment al nord-oest i sud, respectivament).Comparativament, la riquesa d'espècies d'ocells forestals es va associar menys a la configuraciódel paisatge forestal, tot i que la irregularitat de formes va tenir un efecte més destacat que elpatró de fragmentació. Els incendis van tenir un efecte relativament dèbil però negatiu en lariquesa dels ocells forestals, particularment per als ocells especialistes.Les dinàmiques del bosc ocorregudes a escala regional (maduració i expansió del bosc),principalment relacionades amb l'abandonament rural, es van mostrar com a favorables per al'expansió espacial dels ocells forestal en les dues últimes dècades del segle XX i semblen havercontrarestat els impactes potencialment negatius dels incendis forestals en la distribució de lesespècies. La colonització dels ocells forestals especialistes en expansió es va relacionarindirectament amb les dinàmiques del bosc ocorregudes en localitats veïnes i no tant amb elspropis canvis en les zones colonitzades, probablement com a resultat de dinàmiques fontembornali patrons de connectivitat dels paisatges analitzats.La gestió forestal no sembla haver afectat negativament als patrons de canvi de ladistribució dels ocells forestals especialistes en expansió, suggerint-se el seu paper clau per amitigar els esperats grans impactes del canvi global en els patrons de biodiversitat forestal. Per afomentar la diversitat ornítica forestal, la gestió forestal a escala de paisatge deuria promoure ladisponibilitat de hàbitat més que una determinada configuració espacial i evitarl'homogeneïtzació i densificació dels rodals que poden impedir la transició a estats dedesenvolupament més avançats i l'establiment d'una major varietat d'espècies arbòries. Lagestió forestal requereix d'un enfocament a escala de paisatge per a desenvolupar estratègiesefectives que promoguin la biodiversitat i la sostenibilitat dels ecosistemes forestals i mitigar elsefectes del canvi climàtic i socioeconòmic, i també deuria integrar-se amb altres tipus deplanificació territorial i plans de conservació de la biodiversitat.Els resultats obtinguts són valuosos per a entendre les relacions entre la composició iestructura del bosc i les comunitats d'ocells forestals i com les interaccions entre la gestió i lesdinàmiques del paisatge forestal poden influir en la distribució i dinàmiques futures dels ocellsforestals. També és necessari realitzar futurs estudis per a ampliar la metodologia i generalitatdels resultats obtinguts, estenent les anàlisis a altres grups taxonòmics i escales espacials, aixícom per a contribuir a predir els patrons de biodiversitat forestal en futurs escenaris de paisatgeforestal i canvi global. / Las aves forestales ejercen un papel funcional clave en los ecosistemas forestales y serelacionan con las características del bosque, sus dinámicas y gestión a diferentes escalasespaciales. Por lo tanto, la determinación de las respuestas cuantitativas de las aves forestales alos factores ambientales de los sistemas forestales y a sus patrones de cambio puede contribuir aentender cómo la gestión forestal puede mitigar los impactos del cambio global en labiodiversidad forestal en el Mediterráneo.Esta tesis pretende valorar los factores determinantes de la riqueza, distribución y dinámicasde las aves forestales a diferentes escalas espaciales en Cataluña (NE de España) con el objetode proporcionar recomendaciones de gestión forestal sostenible. Para ello se han analizadodiversas bases de datos sobre biodiversidad y caracterización ambiental y forestal disponibles enla región de estudio, tales como el Segundo y Tercer Inventario Forestal Nacional y el Primer ySegundo Atlas de las Aves Nidificantes de Cataluña.Los resultados mostraron que la riqueza de especies de aves forestales, particularmente la delas aves especialistas, estuvo principalmente favorecida por la disponibilidad de teselas debosque presentando diferentes grados de apertura del dosel arbóreo (evitando la dominancia defracciones de cabida cubierta muy elevadas), y por bosques con estados de desarrollo avanzadosy una elevada diversidad de especies arbóreas (principalmente en el noroeste y sur,respectivamente). Comparativamente, la riqueza de especies de aves forestales estuvo menosasociada a la configuración del paisaje forestal, aunque la irregularidad de formas tuvo un efectomás destacado que el patrón de fragmentación. Los incendios tuvieron un efecto relativamentedébil pero negativo en la riqueza de aves forestales, particularmente para las especialistas.Las dinámicas del bosque ocurridas a escala regional (maduración y expansión del bosque),principalmente relacionadas con el abandono rural, se mostraron como favorables para laexpansión espacial de las aves forestales en las dos últimas décadas del siglo XX y parecenhaber contrarrestado los impactos potencialmente negativos de los incendios forestales en ladistribución de las especies. La colonización de las aves forestales especialistas en expansión serelacionó indirectamente con las dinámicas del bosque ocurridas en localidades vecinas y notanto con los propios cambios en las zonas colonizadas, probablemente como resultado dedinámicas fuente-sumidero y patrones de conectividad de los paisajes analizados.La gestión forestal no parece haber afectado negativamente a los patrones de cambio de ladistribución de las aves forestales especialistas en expansión, sugiriéndose su papel clave paramitigar los esperados grandes impactos del cambio global en los patrones de biodiversidadforestal. Para fomentar la diversidad ornítica forestal, la gestión forestal a escala de paisajedebería promover la disponibilidad de hábitat más que una determinada configuración espacial yevitar la homogenización y densificación de los rodales que puede impedir la transición aestados de desarrollo del bosque más avanzados y el establecimiento de una mayor variedad deespecies arbóreas. La gestión forestal requiere un enfoque a escala de paisaje para desarrollarestrategias efectivas que promuevan la biodiversidad y la sostenibilidad de los ecosistemasforestales y mitigar los efectos del cambio climático y socioeconómico, y debería integrarse conotros tipos de planificación territorial y planes de conservación de la biodiversidad.Los resultados obtenidos son valiosos para entender las relaciones entre la composición yestructura del bosque y las comunidades de aves forestales y cómo las interacciones entre lagestión y las dinámicas del paisaje forestal pueden influir en la distribución y dinámicas futurasde las aves forestales. También es necesario realizar futuros estudios para ampliar lametodología y generalidad de los resultados obtenidos, extendiendo los análisis a otros grupostaxonómicos y escalas espaciales, así como para contribuir a predecir los patrones debiodiversidad forestal en futuros escenarios de paisaje forestal y cambio global. / Forest birds play a functional key functional role in forest ecosystems and have been shownto be related with forest features, management and their associated dynamics at different spatialscales. Thus, determining quantitative responses of forest birds to environmental factorsoccurring in forest systems and their patterns of change may help to understand how forestmanagement can contribute to the mitigation of global change impacts on forest biodiversity inthe Mediterranean.This thesis aims at assessing the determinants of forest bird species richness, distributionand dynamics at different spatial scales in Catalonia (NE Spain) in order to provide adequatesustainable forest management guidelines. For this purposes, large biodiversity and forestdatabases available in the region, such as the Second and Third Spanish National ForestInventory and the First and Second Catalan Breeding Bird Atlas, were analysed.Results showed that forest bird species richness, particularly for specialist species, wasmainly favoured by the availability of forest patches presenting different degrees of forestcanopy cover (avoiding the dominance of closed or nearly closed tree canopies), and withforests with advanced development stages and a mixture of tree species (mainly in the northwesternand southern areas, respectively). Comparatively, forest bird species richness was lessrelated to forest landscape configuration, but shape irregularity appeared to have a moreprominent effect than pattern fragmentation. Forest fires had a relatively weak but negativeeffect on species richness, particularly for specialists.Forest dynamics occurring at the regional scale (forest maturation and expansion), mainlyrelated to rural land abandonment, appeared to favour the spatial expansion of bird species inthe two last decades of the 20th century and to have largely overridden the potential negativeeffects of forest fires on forest bird species' distribution. Colonization events of expandingspecialist forest birds appeared to be indirectly related to forest dynamics occurring inneighbouring localities rather than on colonized ones, probably as a result of source-sinkdynamics and connectivity constraints at the landscape scale.Forest management did not appear to negatively affect the patterns of distribution change ofexpanding specialist forest birds and is suggested to be a major opportunity to mitigate theexpected large impacts of global change on forest biodiversity patterns. Forest landscapemanagement can enhance the forest avian diversity by focusing on forest habitat availabilityrather than on a particular spatial configuration and avoiding landscape homogenization andstand densification that may impede the transition to more developed stages and theestablishment of a variety of forest species. Forest management requires from a landscapeperspective to develop effective strategies aimed at promoting biodiversity and ensure thesustainability of forest ecosystem services and to mitigate the effects of climate andsocioeconomic changes, and should be integrated as well with other kinds of landscapemanagement and conservation biodiversity plans.The results obtained are valuable for understanding the relationships between forestcomposition and structure and avian communities and how interactions between managementand ongoing landscape dynamics can shape future forest bird distribution and dynamics. Furtherresearch efforts are needed to broaden the methodological approach and generality of the resultsby extending the analyses to a broader set of taxonomical groups and spatial scales, as well as tocontribute to forecast future biodiversity dynamics under different forest and global changescenarios.