[EN] The solar power has been and continues being the original and primary source of energy. With the exception of some sources of energy such us the nuclear one, or the tidal one, the rest of sources of energy come directly or indirectly of the Sun. The utilization of a source of energy supposes the exploitation of a natural resource, this utilization can have negative implications for the environment. The European Union has led the international effort to control the causative factors of the climate change, trying to identify profitable measures that could reduce the emission. Objectives: The objective of this PhD thesis is to develop a graphical procedure to allow assessment of the impact of solar radiation on surfaces. To do so a three-dimensional geometry model under consideration and the surrounding environment will be used. Since result there will be obtained the values of radiation owed to the direct component and due to the diffuse component, distinguished for every point of the model. For the obtaining of the values the procedure bears the meteorology of the zone in mind, the shades produced by the environment on the model and the produced by the model on itself. The graphical results will be stored as bitmap images in grayscale, there being established for every value of grey a value of received radiation. Defined an environment with a geographical certain orientation and position, the methodology will allow to evaluate the incidental radiation, for a concrete period, on every point of the surfaces of the model. Methodology: - Validation of graphical methods. This block has divided in four sections. In the first sections there is defined the methodology of work applied in the rest of them. The second section, one proposes a methodology for the calculation of the solar incident angle. In other two sections there appear and validate the models of estimation of the direct and diffuse radiation. Obtaining a correlation between the values of grey assigned to a surface and the component of the radiation got for the same one, either direct or diffuse. - Procedure of accumulation of maps. In this block, the concepts of irradiance map and irradiation map are defined, beside specifying how they are generated from the meteorological information and the images obtained of the model. It also presents the methodology to add maps allowing the accumulation of values for periods superior to an hour. There has been defined a method that, starting from a irradiation map, allows to know the average irradiation got for a surface represented by an area of the same one. In another paragraph there define the energies map, the cosines map and the function Energy that allows to know the energy that receive the surfaces represented in the area selected of the map. - Methods for comparing maps. Useful for the analysis of results. - Implementation One possible implementation of the proposed methodology is presented, presenting the tools chosen. For part of the accumulation maps it has been chosen to develop our own application. - Example of use. Practical example that the implementation of the developed methodology is used. Results and discussions: In this paragraph there appear three cases of study on which the implementation of the methodology will be applied obtaining the results. The choice of the cases is not chance, and has been realized attending to different criteria. Different geographical zones have been chosen, having different latitudes. It has been tried that the studied geometries were guarding certain similarities in order to be able to compare results. / [ES] La energía solar ha sido y continúa siendo la fuente original y primaria de energía. A excepción de algunas fuentes de energía como pueden ser la nuclear, o la mareomotriz, el resto de fuentes de energía provienen directa o indirectamente del sol. La utilización de una fuente de energía supone la explotación de un recurso natural, este aprovechamiento puede tener implicaciones negativas para el medio ambiente. La Unión Europea ha liderado el esfuerzo internacional para controlar los factores causantes del cambio climático, tratando de identificar medidas rentables que puedan reducir las emisiones. Objetivos: El objeto de la presente Tesis Doctoral es desarrollar un procedimiento gráfico que permita la evaluación de la incidencia de la radiación solar sobre las superficies. Para ello se utilizará un modelo tridimensional tanto de la geometría objeto de estudio como del entorno que la rodea. Como resultado se obtendrán los valores de radiación debidos a la componente directa y los debidos a la componente difusa, particularizados para cada punto del modelo. Para la obtención de los valores el procedimiento tiene en cuenta la meteorología de la zona las sombras producidas por el entorno sobre el modelo y las producidas por el modelo sobre sí mismo. Los resultados gráficos serán almacenados en forma de imágenes de mapa de bits en escala de grises, estableciéndose para cada valor de gris un valor de radiación recibida. Definido un entorno con una orientación y posición geográficas determinadas, la metodología permitirá evaluar la radiación incidente, para un periodo concreto, sobre cada punto de las superficies del modelo. Metodología: - Validación de métodos gráficos. Este bloque se ha dividido en cuatro apartados. En el primer apartado se define la metodología de trabajo aplicada en el resto de ellos. En el segundo apartado, se propone una metodología para el cálculo del ángulo de la incidencia solar. En los otros dos apartados se plantean y validan los modelos de estimación de la radiación directa y difusa. Obteniendo una correlación entre los valores de gris asignados a una superficie y la componente de la radiación recibida por la misma, bien sea directa o difusa. - Procedimiento de acumulación de mapas. En este bloque se definen los conceptos de mapa de irradiancias y de mapa de irradiación, además de especificar cómo se generan a partir de los datos meteorológicos y las imágenes obtenidas del modelo. También se presenta la metodología para sumar mapas permitiendo la acumulación de valores para periodos superiores a una hora. Se ha definido un método que, partiendo de un mapa de irradiaciones, permite conocer la irradiación media recibida por una superficie representada por un área del mismo. En otro apartado se definen el mapa de energías, el mapa de cosenos y la función Energía que permite conocer la energía que reciben las superficies representadas en el área seleccionada del mapa. - Métodos para la comparación de mapas. Útiles para el análisis de resultados. - Implementación Se presenta una posible implementación de la metodología propuesta, presentando las herramientas informáticas elegidas. Para la parte de la acumulación de mapas se ha optado por desarrollar una aplicación propia. - Ejemplo de utilización. Ejemplo práctico en que se utiliza la implementación de la metodología desarrollada. Resultados y discusiones: En este apartado se plantean tres casos de estudio sobre los que se aplicará la implementación de la metodología obteniendo los resultados. La elección de los casos no es casual, y se ha realizado atendiendo a diferentes criterios. Se han elegido diferentes zonas geográficas, disponiendo de diferentes latitudes. Se ha tratado que las geometrías estudiadas guardaran ciertas similitudes a fin de poder comparar resultados. / [CA] L'energia solar ha sigut i continua sent la font original i primària d'energia. A excepció d'algunes fonts d'energia com poden ser la nuclear, o la mareomotriu, la resta de fonts d'energia provenen directament o indirectament del sol. La utilització d'una font d'energia suposa l'explotació d'un recurs natural, aquest aprofitament pot tenir implicacions negatives per al medi ambient. La Unió Europea ha liderat l'esforç internacional per controlar els factors causants del canvi climàtic, tractant d'identificar mesures rendibles que puguen reduir les emissions. Objectius: L'objecte de la present Tesi Doctoral és desenvolupar un procediment gràfic que permeta l'avaluació de la incidència de la radiació solar sobre les superfícies. Per a això s'utilitzarà un model tridimensional tant de la geometria objecte d'estudi com de l'entorn que l'envolta. Com a resultat s'obtindran els valors de radiació deguts a la component directa i els deguts a la component difusa, particularitzats per a cada punt del model. Per a l'obtenció dels valors el procediment té en compte la meteorologia de la zona les ombres produïdes per l'entorn sobre el model i les produïdes pel model sobre si mateix. Els resultats gràfics seran emmagatzemats en forma d'imatges de mapa de bits en escala de grisos, establint-se per a cada valor de gris un valor de radiació rebuda. Definit un entorn amb una orientació i posició geogràfiques determinades, la metodologia permetrà avaluar la radiació incident, per a un període concret, sobre cada punt de les superfícies del model. Metodologia: - Validació de mètodes gràfics. Aquest bloc s'ha dividit en quatre apartats. Al primer apartat es defineix la metodologia de treball aplicada en la resta d'ells. En el segon apartat, es proposa una metodologia per al càlcul de l'angle de la incidència solar. En els altres dos apartats es plantegen i validen els models d'estimació de la radiació directa i difusa. Obtenint una correlació entre els valors de gris assignats a una superfície i la component de la radiació rebuda per la mateixa, bé siga directa o difusa. - Procediment d'acumulació de mapes. En aquest bloc es defineixen els conceptes de mapa d'irradiàncies i de mapa d'irradiació, a més d'especificar com es generen a partir de les dades meteorològiques i les imatges obtingudes del model. També es presenta la metodologia per sumar mapes permetent l'acumulació de valors per a períodes superiors a una hora. S'ha definit un mètode que, partint d'un mapa d'irradiacions, permet conéixer la irradiació mitjana rebuda per una superfície representada per una àrea del mateix. A un altre apartat es defineixen el mapa d'energies, el mapa de cosinus i la funció Energia que permet conéixer l'energia que reben les superfícies representades a l'àrea seleccionada del mapa. - Mètodes per a la comparació de mapes. Útils per a l'anàlisi de resultats. - Implementació. Es presenta una possible implementació de la metodologia proposada, presentant les eines informàtiques triades i la configuració utilitzada en les mateixes. Per a la part de l'acumulació de mapes s'ha optat per desenvolupar una aplicació pròpia. - Exemple d'utilització. Exemple pràctic en què s'utilitza la implementació de la metodologia desenvolupada. Resultats i discussions: En aquest apartat es plantegen tres casos d'estudi sobre els quals s'aplicarà la implementació de la metodologia obtenint els resultats. L'elecció dels casos no és casual, i s'ha realitzat atenent a diferents criteris. S'han triat diferents zones geogràfiques, disposant de diferents latituds. S'ha tractat que les geometries estudiades guardaren certes similituds a fi de poder comparar resultats. / Ferrer Ferrer, J. (2016). Metodologías gráficas para la estimación de la incidencia de la Radiación Solar sobre superficies [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61973

[ES] Esta tesis investiga las oportunidades, desafíos y limitaciones para la investigación en el campo de la ecología vegetal, en el contexto de los acantilados mediterráneos. En concreto, las especies casmofiticas, cuyos hábitats naturales se caracterizan por su acusada pendiente. Las laderas de las montañas de piedra caliza en la proximidad del mar, en la parte central y occidental del área mediterránea se consideran objetos de estudio. Los estudios se llevaron a cabo en los cinturones costeros de montaña de las costas del noroeste de Sicilia y la costa diánica en la Comunidad Valenciana. El primer capítulo, titulado "The complexity of environmental factors: cliff microclimate", investiga la variabilidad del microclima del acantilado en tres áreas diferentes en Sicilia y España, analizando las condiciones ambientales creadas por el acantilado en una escala muy estrecha. Se recopilaron seis conjuntos de datos independientes y comparables que recogen las principales variables meteorológicas a lo largo de un período total de 18 meses. La gama resultante de condiciones ambientales se compara por pares a lo largo de dos gradientes ambientales principales: la orientación del acantilado Norte/Sur y la proximidad al mar. Además, los rasgos foliares intraespecíficos se utilizan para estudiar la variación en la respuesta funcional de las plantas que viven en las orientaciónes opuestas en una misma área de investigación. La variación resultante se correlaciona con la influencia de las condiciones microclimáticas creadas por la pendiente y el aspecto en los rasgos de la planta antes mencionados. El segundo capítulo, titulado "Compositional data and analyses of areas and plant communities in the coastal cliffs of the Valencian Community (Spain)", presenta una ordenación de los sitios de estudio y de las especies vegetales que habitan en las zonas de acantilados del cinturón montañoso a lo largo de las costas de la región diánica en el este de España. El estudio reveló correlaciones significativas entre las unidades de vegetación y los sitios con referencia a la amplia orientación geográfica Norte/Sur. Sin embargo, fue poco informativo con respecto a revelar las principales diferencias observadas en la estructura del conjunto de plantas relacionadas con laa variaciones microtopográficas registradas en el conjunto de datos. En el tercer capítulo, titulado "UAV (drone) surveys for the study of plant- microtopography relationships and for the conservation of rare species", se describe la metodología propuesta para investigar entornos verticales poco accesibles. También se analizaron los desafíos y las oportunidades de la investigación ecológica vegetal en estas áreas tipicamente inaccesibles. Un primer conjunto de datos comprende un censo visual parcial y total de dos especies endémicas de acantilados estrechos en las áreas de estudio españolas e italianas. Mediante el uso de la fotogrametría aérea de corto alcance y el modelado 3D, fue posible estudiar los efectos de la micro topografía en la segregación de nichos, tanto a nivel de comunidad como de especie. Se utilizaron métodos de ordenación para correlacionar las especies endémicas seleccionadas y conjuntos de plantas con factores ambientales como el aspecto local y global, la pendiente y la distancia desde los bordes de los acantilados. En el cuarto capítulo, titulado "Distribution, ecology, conservation status and phylogeography of Pseudoscabiosa limonifolia, a paleo-endemic chasmophytic species from Sicily (Italy)", se analiza en detalle la estructura filogeográfica de una especie endémica de acantilados, Pseudoscabiosa limonifolia (Caprifoliaceae, subfamilia Dipsacaceae), también considerando las relaciones filogeográficas con sus taxones más próximos. Además, su distribución total se determinó mediante observaciones de campo, caracterizando su hábitat y evaluando su estado de conservación como Vulnerable de acuerdo con las / [CA] Aquesta tesi va investigar les oportunitats, reptes i limitacions per a la investigació en el camp de l'ecologia vegetal, en el context dels penya-segats mediterranis. En concret, les espècies casmofitiques, amb hàbitats naturals que es caracteritzen pel seu acusat pendent. Les vessants de les muntanyes de pedra calcària en la proximitat del mar, a la part central i occidental de l'àrea mediterrània són considerats objectes d'estudi. Els estudis es portaren a terme als cinturons costers de muntanya de les costes del nord de Sicília i la costa diànica a la Comunitat Valenciana. El primer capítol, titulat "The complexity of environmental factors: cliff microclimate", investiga la variabilitat del microclima del penya-segat en tres àrees diferents de Sicília i Espanya, analitzant les condicions ambientals creades pel penya-segat a una escala molt estreta. Es recopilen sis conjunts de dades independents i comparables que reconeixen les principals variables meteorològiques a llarg termini durant un període total de 18 mesos. Les dades resultants de les condicions ambientals es comparen per parells al llarg de dos gradients ambientals principals: l'orientació del penya-segat Nord/Sud i la proximitat a la mar. A més, els trests foliars intraespecífics s'utilitzen per estudiar la variació en la resposta funcional de les plantes que habiten orientacions oposades dins d'un àrea d' investigació. La variació resultant es correlaciona amb la influència de les condicions microclimàtiques creades pel vessant i els aspectos funcionals dels trets vegetals esmentats. El segon capítol, titulat "Compositional data and analyses of areas and plant communities in the coastal cliffs of the Valencian Community (Spain)", presenta una ordenació dels llocs d'estudi i de les espècies de plantes que habiten a les zones de penya- segats del cinturó de muntanya al llarg de les costes de la regió diànica de España. L'estudi va a revelar correlacions significatives entre les unitats de vegetació i els llocs amb referència a l'amplias orientació geogràfica Nord/Sud. No obstant aixó, va ser poc informatiu per poder revelar les diferències observades en l'estructura del conjunt de plantes relacionades amb les variacions microtopogràfiques registrades al conjunt de dades Al tercer capítol, titulat "UAV (drone) surveys for the study of plant-microtopography relationships and for the conservation of rare species", es descriu la metodologia proposada per a investigar entorns verticals poc accessibles. També es van analitzar els reptes i les oportunitats de la investigació ecològica vegetal en aquestes àrees normalment inaccesibles. Un primer conjunt de dades inclou el cens visual parcial i el total de dues espècies endèmiques de penya-segats a les àrees d'estudi espanyoles i italianes. Mitjançant la fotogrametria aèrea a curt abast i el modelat 3D, va ser possible estudiar els efectes de la microtopografia en la segregació de nínxols, tant a nivell comunitari com d'espècies. Es van utilitzar mètodes d'ordenació per a correlacionar les espècies endèmiques seleccionades i conjunts vegetals sencers amb factors ambientals com ara l'aspecte local i global, el pendent i la distància de les vores dels penya-segats. En el quart capítol, titulat "Distribution, ecology, conservation status and phylogeography of Pseudoscabiosa limonifolia, a paleo-endemic chasmophytic species from Sicily (Italy)", que s'analitza en detall l'estructura filogeográfica d'una espècie endèmica de penya-segats, Pseudoscabiosa limonifolia (Caprifoliaceae, subfamilia Dipsacaceae), considerant tambè les relacions filogeogràfiques amb els seus taxons més propers. A més, la seva distribució total es va determinar mitjançant observacions de camp, caracteritzant el seu hàbitat i avaluant el seu estat de conservació com a Vulnerable, d'acord amb les directrius de la llista roja de la UICN. / [EN] This thesis investigated opportunities, challenges and limitations for plant ecological research in the context of Mediterranean cliffs. In particular, chasmophytic species, whose natural habitats are very steep, limestone mountain slopes in the proximity of the sea, in the Central and Western part of the Mediterranean area are considered as study objects. Studies were carried out in the coastal mountain belts of both North-western Sicily and Dianic coasts in the Valencian Community (Spain). The first chapter, entitled "The complexity of environmental factors: cliff microclimate", investigates the variability of cliff microclimate in three different areas in Sicily and Spain, analysing the environmental conditions created by the cliff at very fine scale. Six independent and comparable datasets including the main meteorological variables were compiled in a total period of 18 months. The resulting spectra of environmental conditions are compared pairwise along two key environmental gradients: North/South cliff orientation and proximity to the sea. Intraspecific leaf traits are used in order to investigate variations in the functional response of plants living on opposite orientations. The resulting variation is then correlated with the influence of microclimatic conditions created by slope and functional aspects of the aforementioned plant traits. The second chapter, entitled "Compositional data and analyses of areas and plant communities in the coastal cliffs of the Valencian Community (Spain)", presents an ordination of the study sites and of the plant species inhabiting the cliff zones of the mountain belt along the coasts of the Dianic region in Eastern Spain. The study revealed significant correlations between the vegetation units and the sites with reference to the broad North/South geographical orientation. However, it was poorly informative in respect to reveal the major differences observed in the structure of the plant assemblage related to the micro- topographic variations recorded in the dataset. In the third chapter, entitled "UAV (drone) surveys for the study of plant- microtopography relationships and for the conservation of rare species", a proposed survey methodology for investigating inaccessible vertical environments is described. Challenges and opportunities of plant ecological research in these typically inaccessible areas were also analysed. A first set of data is comprised of partial and total visual census of two narrow endemic cliff species in the Spanish and Italian study areas. Through the use of aerial close- range photogrammetry and 3D modelling, it was possible to study the effects of micro-topography on niche segregation, both at community and species level. Ordination methods were used to correlate selected endemic species and entire plant assemblages to environmental factors such as local and global aspect, slope and distance from cliff edges. The fourth chapter, entitled "Distribution, ecology, conservation status and phylogeography of Pseudoscabiosa limonifolia, a paleo-endemic chasmophytic species from Sicily (Italy)", is addressed to analyse in details the phylogeographic structure of a cliff narrow endemic species, Pseudoscabiosa limonifolia (VAHL) DEVESA (Caprifoliaceae, subfamily Dipsacaceae), also taking in consideration its closest sister taxa. Furthermore, its total distribution was determined by field surveys, characterizing its habitat, and assessing its conservation status as Vulnerable according to IUCN red list guidelines. / De Simone, L. (2020). Ecological aspects of plants inhabiting Mediterranean cliffs. Challenges and prospects of life in vertical environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159877