Observatorio de I+D+i UPM

Research Group


Numerical simulation in science and engineering research group
Main Researcher
Francisco Jose Navarro Valero
UPM Centre
E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
Other UPM Centres
- E.T.S. DE INGENIEROS INFORMÁTICOS.
- E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P..
Web
E-mail
gi.gsnciening@upm.es
Phone
91 453 35 65
Fax
91 336 72 89
Acronym
Group type
Consolidado
Annual Research Reports
Year: 2006
Year: 2007
Year: 2008
Year: 2009
Year: 2010
Year: 2011
Year: 2012
Year: 2013
Year: 2014
Year: 2015
Year: 2016
Year: 2017
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10 UPM Researchers

CONTRATADO CON CARGO A PROYECTO UPM-OTT
Kaian Fernandes Shahateet E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
CATEDRATICO UNIVERSIDAD
Francisco Jose Navarro Valero E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))
CONTRATADOS PREDOCTORALES
Eva De Andres Marruedo E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))
Jose Manuel Muñoz Hermosilla E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))
TITULAR UNIVERSIDAD
Marina a. Alvarez Alonso E.T.S. de Ingenieros Informáticos
(Lenguajes y Sistemas Informáticos e Ingeniería de Software (N))
Maria Isabel de Corcuera Labrado E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))
Jose Luis Romero Martin E.T.S. de Ing. de Caminos Canales y P.
(Matemática e Informática Aplicadas a las Ingenierías Civil y Naval (N))
L.D. PRF.CONTR.DOCT.
Jaime Otero Garcia E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))
Ricardo Rodriguez Cielos E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones (N))
Valentin de la Rubia Hernandez E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicacion
(Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (N))

Knowledge areas
CC. DE COMPUTACION E INTELIGENCIA ARTIFICIAL
MATEMATICA APLICADA
TEORIA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
Lines
Linea Investigador responsable
Abstract
The use of mathematical models of glaciers allows us to determine their dynamical and thermal properties for those regions not accessible to direct observation, as well as predicting their time evolution. Through measurements done on the glacier surface or from satellite, we can determine geometrical, dynamical and thermal properties of the glacier surface such as velocity, strain or temperature. However, for determining such properties within the glacier body, without the need to dig boreholes, or in order to be able to predict the future behaviour of a glacier, we are forced to use models. Based on physical hypothesis, we set the equations governing the dynamical and thermal regime of glaciers and their interactions with their environment (atmosphere, ocean, ground). The solution of such equations gives the velocity and temperature fields within the glacier. If these are dependent on time, the model allows us to make predictions on the future behaviour of the glacier (whether it will advance or retreat, whether it will gain or lose mass as a consequence of decreased or increased melting or snow accumulation, etc.). However, the difficulty of the equations and the complex geometry of many glaciers implies that the equations of the thermo-mechanical model cannot be solved exactly, making necessary the use of numerical methods, which provide an approximate solution to the problem
Numerical simulation of glaciers
Jaime Otero Garcia
Abstract
The use of the radio-echo sounder of ground-penetrating radar over the glacier surface or from helicopter or airplane allows us to determine geometric and structural properties of a glacier. For instance, it allows to determine the ice thickness, the internal layering and the possible presence of endoglacial water channels or crevassed buried by snow. The method is based upon radar techniques: by measuring the time elapsed from the transmission of an electro-magnetic (e-m) wave and the reception of its echo, and assuming that we know the velocity of propagation of e-m waves through ice, we can estimate the distance to the body or structure (layer, crevasse, glacier bed) that generated the reflection of the transmitted wave. Because the velocity of propagation of e-m waves depends on physical properties of the ice such as its dielectic permittivity or water content (liquid water contained within pores or microchannels between ice crystals), the analysis of radar records allows us to study these ice properties. The strength of the reflection from the glacier bed depends on the amount of water in the ice-bed interface, and also depends on the bed roughness. Consequently, the ground-penetrating radar is also an ideal tool for determining the structure and properties of the glacier bed, which is not accessible for direct observation.
glaciological Applications of ground-penetrating radar
Javier Jesus Lapazaran Izargain
Abstract
El término Geomática hace referencia al conjunto de tecnologías que tratan de la adquisición, almacenaje, organización, gestión y explotación de la información espacial georreferenciada, cuyo corazón son los Sistemas de Información Geográfica (SIG). En este contexto, el objetivo fundamental de esta línea de investigación es la aplicación de nuevas tecnologías de la información geográfica, como los sistemas de información geográfica (SIG), las infraestructuras de datos espaciales (IDE), la teledetección, el láser escáner (Lidar), la fotogrametría, etc., al planteamiento, desarrollo y solución de problemas de ordenación del territorio, arquitectónicos y del patrimonio. En los últimos años la investigación se ha centrado en tres áreas: 1) el uso de los SIG, junto con herramientas y técnicas basadas en la teoría de la decisión, para encontrar localizaciones óptimas de equipamientos y actividades humanas en el territorio; 2) el desarrollo CAD/CAE de soluciones arquitectónicas por ordenador y 3) la implementación y desarrollo de Modelos urbanos 3D. En esta ultima área se están utilizando e implementando los estándares más novedosos de las IDE, como el CityGML, para desarrollar el Modelo urbano 3D de la ciudad de Alicante.
Geomatics and Decision Theory
Marina a. Alvarez Alonso
Abstract
Nuestras líneas de investigación se centran en los métodos de elementos finitos/descomposición de dominio, las técnicas de barrido rápido en frecuencia, los modelos de orden reducido y sus aplicaciones al diseño de antenas y circuitos pasivos de microondas. La mayoría de la tecnología actual no se puede concebir sin un manejo adecuado de los fenómenos electromagnéticos. El rápido desarrollo de los recursos de computación que ha tenido lugar a lo largo del siglo pasado ha hecho posible simular de forma precisa los fenómenos electromagnéticos mediante rigurosos métodos numéricos de onda completa. En consecuencia, el electromagnetismo computacional ha surgido como una nueva área de investigación para el análisis, diseño y aplicación adecuados de métodos numéricos para obtener simulaciones electromagnéticas rigurosas. Esto reduce la necesidad de las costosas etapas de prototipado y permite comparar distintas alternativas para el diseño y la optimización sin necesidad de construir los dispositivos. El electromagnetismo computacional se encuentra en constante movimiento ya que todavía existe una gran cantidad de retos, tales como mejorar la capacidad actual para analizar cualquier comportamiento electromagnético, elegir de forma correcta las discretizaciones espaciales (diferencias finitas, elementos finitos, volúmenes finitos, elementos de frontera), y solvers rápidos para las ecuaciones discretizadas (técnicas multinivel, métodos de descomposición de dominio, multipolos, clustering y modelos de orden reducido). Los intereses actuales de la industria están presionando para que el diseño tradicional se convierta en técnicas de optimización de onda-completa, requiriendo diseño asistido por ordenador, donde son necesarias evaluaciones muy rápidas en el espacio paramétrico. Como resultado, los métodos numéricos han de ser robustos y fiables, puesto que, de no serlo, uno no confiaría en estas técnicas para el diseño automatizado y esto las relegaría para uso académico meramente, pero nunca para ser empleadas por la industria.
Computational Electromagnetics
Valentin de la Rubia Hernandez
Abstract
Se denomina balance de masas de un glaciar al resultado neto del balance entre la masa ganada por acumulación de nieve y la pérdida de masa por fusión de la nieve o hielo y desprendimiento de icebergs. Desde el año 2000, nuestro grupo se encarga del mantenimiento de una red de estacas de medida de balance de masas y velocidad del hielo desplegada en los glaciares Johnsons y Hurd, en las proximidades de la Base Antártica Española Juan Carlos I (Isla Livingston, en el archipiélago de las Shetland del Sur). El objetivo de las medidas de balance de masas y de velocidad del hielo es el de suministrar datos de entrada a los estudios que relacionan la dinámica glacial con la climatología, y a las simulaciones numéricas de la respuesta de los glaciares a las variaciones en los parámetros climáticos. El interés de este tipo de medidas y simulaciones de ordenador es especialmente importante en el caso de los glaciares de las Shetland del Sur, ya que éstos son particularmente sensibles a los cambios climáticos, por tratarse de glaciares templados (es decir, están a temperaturas próximas al punto de fusión, característica excepcional en los glaciares antárticos) y, en consecuencia, cualquier incremento de la temperatura se traduce en un aumento de la fusión de la masa de hielo y en una aceleración de su movimiento debido a la lubricación ejercida por el agua de fusión que se infiltra hasta el lecho del glaciar. De hecho, el estudio del casquete glacial de Isla Livingston durante el último decenio, realizado por nuestro grupo de investigación y el grupo de glaciología del Departament de Geodinàmica i Geofísica de la Universitat de Barcelona, ha permitido constatar que este conjunto de datos forma un todo coherente y muestra una clara dependencia del calentamiento climático registrado, con medidas meteorológicas, en las Shetland del Sur y en el conjunto de la Península Antártica, lo que pone de manifiesto el interés de los trabajos realizados hasta la actualidad y el mantenimiento futuro de este tipo de medidas. Algunas muestras de la recesión glacial reciente observada en Isla Livingston son las imágenes que se muestran de retroceso de la mayor parte de sus frentes glaciares durante el periodo 1956-1999 (Calvet et al., 1999) y de cambios del volumen de hielo en Península Hurd durante ese periodo (Molina et al., 2007), que han supuesto una reducción del volumen de hielo en un 10%. Referencias: Calvet, J., García Sellés, D. y Corbera, J. (1999). Fluctuaciones de la extensión del casquete glacial de la isla Livingston (Shetland del Sur) desde 1956 hasta 1996. Acta Geológica Hispánica, 34, 365-374. Molina, C., Navarro, F.J., Calvet, J., García-Sellés, D. y Lapazaran, J.J. (2007). Hurd Peninsula glaciers, Livingston Island, Antarctica, as indicators of regional warming: ice volume changes during the period 1956-2000. Annals of Glaciology, 46, 43-49.
Mass balance of glaciers
Maria Isabel de Corcuera Labrado
S2i 2019 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)