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Desarrollo rural: estrategias y potencialidades para la mejora de la calidad de vida en Vegas de Itata, Perales y Lompuya, región de Ñuble, Chile).
No full textTesis presentada para optar al título de Sociólogo.Facultad de Ciencias SocialesDepartamento de SociologíaConcepció
Implementación de metodología utilizando técnicas analíticas para caracterización mineralógica de sales eflorescentes en pasivos ambientales enfocado en minería circular. Problemáticas y limitaciones.
No full textTesis presentada para optar al título de Geólogo/a.Actualmente, la industria minera opera predominantemente bajo un modelo económico lineal, basado en la extracción, producción y posterior desecho de materiales. Este enfoque conlleva una baja sostenibilidad, un elevado consumo de energías no renovables y una significativa contaminación ambiental. Frente a este escenario, la implementación de un modelo de minería circular surge como una alternativa prometedora, ya que permitiría aprovechar de mejor manera los recursos disponibles y reducir considerablemente los impactos negativos antes mencionados. De hecho, estudios advierten que, de mantenerse el ritmo extractivo actual, para el año 2060 se requerirá más del doble de la cuota de extracción actual (von Moltke et al., 2020).
Una fuente importante de materiales potencialmente reutilizables son los Pasivos Ambientales Mineros (PAM), definidos de forma general como los rastros dejados por faenas mineras abandonadas o paralizadas, incluyendo tanto infraestructura como residuos. Sin embargo, esta definición aún no está completamente delimitada en Chile, lo que ha dado lugar a diversas interpretaciones.
En particular, los relaves representan un gran interés debido al material remanente que contienen y al que se forma por su exposición prolongada a condiciones fisicoquímicas estacionales al aire libre, como el pH, eH, la humedad y la temperatura. Estas condiciones favorecen una serie de reacciones químicas que generan mineralogía secundaria, proceso que, en gran medida, se origina por la oxidación de la pirita. Esta genera soluciones ácidas que, en ambientes áridos con altas tasas de evaporación, precipitan minerales sobre la superficie en forma de costras conocidas como sales eflorescentes (Álvarez et al., 2010). Estas sales comparten características como baja dureza, colores variados, brillo no metálico y alta solubilidad.
El interés sobre esta mineralogía recae en antecedentes que demuestran su capacidad para alojar elementos de interés económico como Cu, Zn, Co y Ni o elementos tóxicos como el As en muestras de sales con presencia del grupo copiapita, grupo coquimbita, szomolnokita y romboclasa, voltaíta y alunógeno (Arranz-González et al., 2025)
La metodología empleada en este estudio consistió del estudio de 18 muestras mediante técnicas analíticas de DRX (Difracción de Rayos X), SEM-EDS (Microscopio Electrónico de Barrido con Espectroscopia de Energía Dispersiva) y Mineralogía Automatizada QEMSCAN, con el objetivo de identificar minerales portadores de metales de interés y automatizar su búsqueda.
Los resultados revelaron la presencia de metales de interés, como Cu en tamarugita/natrojarosita y sideronatrita; y Zn en melanterita. Sin embargo, su análisis presentó diversas limitaciones debido a la alta reactividad de estos minerales, entre ellas: la disolución durante la preparación de muestras, la alta humedad que emiten, lo cual no permite la generación de vacío por el SEM, la alta cantidad de oxígeno en su estructura, la que es difícil de detectar por la técnica anteriormente mencionada, entre otras.
Entre las técnicas utilizadas, la DRX resultó ser la más adecuada, dado que su preparación en seco evita la disolución de los minerales y permite obtener directamente la identificación mineralógica, facilitando así una caracterización inicial. Posteriormente, el uso del SEM-EDS permite obtener información elemental complementaria, útil para confirmar la presencia de metales de interés. Sin embargo, la preparación de muestras conlleva numerosas complicaciones, entre las que destacan la disolución de minerales y la emisión de humedad. Por ello, se recomienda controlar rigurosamente parámetros como la humedad, temperatura y el contacto con líquidos durante el proceso de pulido. En particular, para minerales como melanterita, rozenita, alunógeno, pickeringita y halotriquita, no se recomienda el uso de esta técnica debido a su alta solubilidad y reactividad.
La mineralogía automatizada, en cambio, mostró una baja eficacia debido a las numerosas restricciones del sistema, que dificultan la correcta identificación de estos minerales. Solo algunos, como copiapita/magnesiocopiapita, sideronatrita y tamarugita/natrojarosita, lograron ser identificados exitosamente, gracias a su baja disolución y la presencia de iones distintivos en su fórmula química. Aún así, se concluye que esta técnica requiere de estudios adicionales y pruebas más específicas para lograr una implementación adecuada en este tipo de mineralogía.Facultad de Ciencias QuímicasDepartamento de Ciencias de la TierraConcepció
Análisis de nicho fitoplanctónico usando grupos funcionales en los mares de la Patagonia Chilena.
No full textTesis presentada para optar al título de Biólogo/a Marino/a.El fitoplancton es un conjunto de organismos de gran importancia para la ecología marina, encontrándose en la base de las tramas tróficas y siendo partícipe de importantes ciclos biogeoquímicos como el ciclo global del carbono. En la Patagonia Chilena el conocimiento de las comunidades fitoplanctónicas es limitado, por lo que investigaciones que cubran amplios rangos espaciotemporales pueden mejorar la comprensión de estos ecosistemas. En la naturaleza, los factores que determinan el nicho de una especie se encuentran en constante cambio, por lo que un nicho previamente ocupado por una especie puede quedar disponible en lo que se conoce como las ventanas de “nicho abierto”. La gran cantidad de variables involucradas en este proceso dificulta conocer qué especie ocupará este nicho. Es por esto, que en este estudio se aplicó un enfoque más general, en el que especies pertenecientes a un mismo grupo funcional pueden tener sobreposición de nicho. Se tomaron muestras continuas de fitoplancton usando un Imaging Flow Cytobot (IFCB) y registros de temperatura y salinidad por medio del OceanPack™ CUBE en 5 campañas oceanográficos de 2018 a 2024 entre los 41°S y 54°S, abarcando desde la plataforma continental hasta los fiordos y canales interiores. De las muestras del IFCB se identificó un total de 67 taxa de las que se seleccionaron las 53 más representativas, definidas como aquellas presentes en al menos 5 muestras. Se obtuvo los valores de superficie/volumen (S/V) y dimensión lineal máxima (DLM) para cada taxa, permitiendo así distribuirlas según las 3 estrategias primarias de Reynolds C-S-R (colonizadoras, tolerantes al estrés y ruderales). Se realizó un análisis Outyling Mean Index (OMI) de las variables abióticas registradas que evidenció 6 áreas geográficas bien delimitadas. Al observar la distribución de las taxa de cada estrategia a lo largo de estos gradientes ambientales se pudieron identificar y caracterizar 11 grupos funcionales. Se observó una marcada predominancia de diatomeas estrategas R con tendencia generalista, mientras que estrategas C fueron escasos y no todas pudieron ser agrupadas. Por su parte, estrategas S incluyeron grupos funcionales con características impropias a dicha estrategia. Así como hubo especies que no se ajustaron al modelo de Reynolds, las especies pertenecientes al picofitoplancton (<2µm), las cuales son la fracción predominante durante los meses de otoño e invierno, escapan a su alcance, al limitarse al nano (2-20 µm) y microfitoplancton (20 200 µm) , lo que, en total, sugiere que el modelo C-S-R de Reynolds no es correctamente aplicable para los ensambles fitoplanctónicos a lo largo de los amplios gradientes de las aguas de la Patagonia Chilena.Facultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de OceanografíaConcepció
Predicción de la posición de los dedos de la mano a partir de electromiografía superficial en tiempo real.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Biomédico.La interacción entre humanos y máquinas ha evolucionado significativamente, impulsando la necesidad de interfaces más naturales y eficientes. En este contexto, la estimación de movimientos articulares a partir de señales electromiografías (EMG) se presenta como una alternativa prometedora para el control de dispositivos robóticos y prótesis, así como para aplicaciones en rehabilitación y traducción de lengua de señas.
Este trabajo aborda el desafío de predecir las posiciones articulares de los dedos de la mano a partir de señales electromiografías superficiales (sEMG) registradas desde la muñeca. Para ello, se desarrolló un sistema completo que incluye una pulsera impresa en 3D con cinco sensores EMG, un módulo de adquisición inalámbrico, y una interfaz gráfica que permite registrar y visualizar simultáneamente las señales musculares y los ángulos articulares validado por un sistema de visión por computadora (MediaPipe).
Se construyó una base de datos con 25 gestos realizados por 15 usuarios en 10 sesiones, incluyendo cambios en la ubicación de los electrodos en la muñeca para evaluar la robustez del sistema. Con estos datos se entrenó una red neuronal convolucional con mecanismos de atención y una arquitectura multi ramal, donde cada rama está enfocada en un dedo específico.
El modelo obtuvo errores angulares promedio menores a 8° en condición intrausuario y correlaciones superiores a 0.75, mostrando que puede seguir la evolución del movimiento de los dedos. En condición interusuario, el rendimiento fue más bajo, aunque mejoró cuando se entrenó con datos de varios sujetos, teniendo una correlación de 0.25 y errores promedio de 10°.
Entre las conclusiones principales, se destaca que el sistema es funcional y viable para aplicaciones prácticas siempre que el modelo esté entrenado con datos del usuario o con suficiente diversidad. Además, se demostró que el modelo es sensible a la posición de la pulsera, pero esta limitación puede ser mitigada incorporando datos de entrenamiento con distintas ubicaciones.
Como proyecciones futuras, se propone mejorar la calidad de las señales utilizando sensores EMG de diseño propio, incorporar sensores inerciales para complementar la información muscular, implementar un sistema de calibración rápida para nuevos usuarios, y explorar el uso de electromiografía de alta densidad (HD-EMG) para aumentar la precisión espacial del sistema.The interaction between humans and machines has evolved significantly, driving the need for mo re natural and efficient interfaces. In this context, estimating joint movements from electromyographic (EMG) signals emerges as a promising alternative for controlling robotic devices and prosthetics, as well as for applications in rehabilitation and sign language translation.
This work addresses the challenge of predicting the joint positions of the fingers using only surface electromyographic (sEMG) signals recorded from the wrist. To achieve this, a complete system was developed, including a 3D-printed wristband with five EMG sensors, a wireless acquisition module, and a graphical interface that allows for simultaneous recording and visualization of muscle signals and joint angles, validated by a computer vision system (MediaPipe).
Adatabase was built with 25 gestures performed by 15 users across 10 sessions, including variations in electrode placement on the wrist to evaluate the system’s robustness. Using this data, a convolutional neural network with attention mechanisms and a multi-branch architecture—where each branch focuses on a specific finger—was trained.
The model achieved average angular errors below 8° and correlation values above 0.75 in intra-user evaluations, demonstrating its ability to follow finger movements over time. In inter-user evaluations, performance decreased, but improved when the model was trained with data from multiple subjects, reaching a correlation of 0.25 and average errors around 10°.
Among the main conclusions, the system proved to be functional and suitable for practical appli cations, provided that the model is trained either with data from the target user or with a sufficiently diverse dataset. It was also shown that the model is sensitive to the position of the wristband, although this limitation can be mitigated by including training data from different placements.
For future work, it is proposed to improve signal quality using custom-designed EMG sensors, inte grate inertial sensors to complement muscle information, implement a rapid calibration system for new users, and explore the use of high-density electromyography (HD-EMG) to enhance the system’s spatial precision and robustness.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería EléctricaConcepció
La percepción del riesgo y la prevención de incendios forestales en Concepción, Chile: un estudio de métodos mixtos con implicaciones para la planificación territorial.
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias Regionales.La presente investigación examina la percepción del riesgo y la prevención de los incendios forestales en el Área Metropolitana de Concepción, Chile, destacando sus implicaciones para la planificación territorial. A través de un enfoque mixto (Sequential explanatory design) que combinó cuestionarios con residentes y entrevistas con expertos, se buscó responder dos preguntas principales: cómo perciben distintos grupos de población el riesgo y la prevención de incendios, y en qué medida estas percepciones son consideradas en los instrumentos de planificación territorial y en la toma de decisiones. Los resultados cuantitativos indicaron un nivel de preocupación muy alto en la población general que ha aumentado en las últimas décadas. Sin embargo, no fue posible identificar diferencias significativas entre grupos socio-demográficos debido al tamaño limitado de la muestra. El hallazgo central de estudio del análisis fue la paradoja de la percepción del riesgo. La encuesta ciudadana reveló una correlación débil a moderada entre la preocupación por los incendios forestales y la sensación subjetiva de estar preparado, lo que contrasta claramente con las entrevistas a los expertos, que confirman la existencia de la paradoja en Concepción. Se argumenta aquí que este resultado se refiere menos a la prevención real que a la autoeficacia percibida y pone de manifiesto la discrepancia entre la preparación percibida y la real. Además, los resultados evidencian una confianza limitada hacia las instituciones, ya que la mayoría de los encuestados atribuye su seguridad a acciones individuales más que a medidas estatales o municipales. La investigación confirma que la percepción ciudadana aún no es suficientemente considerada en la planificación territorial en Concepción, lo que amplía la brecha entre medidas oficiales y necesidades locales. La experiencia personal influye en la percepción de riesgo, aunque no siempre en la acción preventiva, y la integración de las perspectivas de la población se ve limitada por barreras institucionales y comunicativas. No obstante, se identifican oportunidades para consolidar una gobernanza territorial más resiliente si se fortalecen los procesos participativos y se articulan con políticas públicas de carácter vinculante.This research examines the perception of risk and prevention of forest fires in the Metropolitan Area of Concepción, Chile, highlighting its implications for territorial plan ning. Using a mixed approach (sequential explanatory design) that combined ques tionnaires with residents and interviews with experts, we sought to answer two main questions: how do different population groups perceive fire risk and prevention, and to what extent are these perceptions considered in land-use planning instruments and decision-making? The quantitative results indicated a very high level of concern among the general pop ulation, which has increased in recent decades. However, it was not possible to iden tify significant differences between socio-demographic groups due to the limited sam ple size. The central finding of the study was the paradox of risk perception. The citizen survey revealed a weak to moderate correlation between concern about forest fires and the subjective feeling of being prepared, which contrasts sharply with the interviews with experts, who confirm the existence of the paradox in Concepción. It is argued here that this result refers less to actual prevention than to perceived self efficacy and highlights the discrepancy between perceived and actual preparedness. Furthermore, the results show limited trust in institutions, as most respondents attrib ute their safety to individual actions rather than state or municipal measures. The research confirms that citizens' perceptions are still not sufficiently taken into ac count in territorial planning in Concepción, widening the gap between official measures and local needs. Personal experience influences risk perception, although not always preventive action, and the integration of the population's perspectives is limited by institutional and communication barriers. However, opportunities to consol idate more resilient territorial governance are identified if participatory processes are strengthened and articulated with binding public policies.Facultad de Ciencias AmbientalesDepartamento de Planificación Territorial y Sistemas UrbanosConcepció
Efecto de la fertilización nitrogenada en el rendimiento y la utilidad económica del híbrido de maíz Dekalb 478 (Zea mays L.) para granos secos
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero AgrónomoEl maíz es una de las gramíneas más importantes para el sustento humano, se cultiva en todos los continentes del mundo, aunque es originario del continente americano. La fertilidad del suelo determina la producción de los cultivos y está influenciada tanto por las características naturales del suelo como por las actividades agrícolas. La aplicación adecuada de fertilizantes nitrogenados solo se puede lograr de manera eficiente después de estudiar las necesidades de nutrientes importantes para los cultivos. Este estudio tiene como objetivo evaluar el desempeño de un nuevo material genético (híbrido Dekalb 478) con distintos grados de fertilización nitrogenada (260, 360 y 420 kg N ha⁻¹). Se observó que la aplicación de 420 kg N ha⁻¹ maximiza el desarrollo morfológico y la productividad de este híbrido, resultando en un mayor rendimiento y utilidad económica por hectárea. Sin embargo, la altura de la planta se estabiliza entre 360 y 420 kg N ha⁻¹. Aunque este nivel de fertilización es económicamente beneficioso, su uso excesivo puede causar problemas ambientales, como la lixiviación de nitratos y emisiones de óxido nitroso. Por lo tanto, es crucial adoptar prácticas sostenibles y tecnologías de precisión para optimizar la eficiencia del nitrógeno (N) y minimizar el impacto ambiental. Futuros estudios deberían enfocarse en la eficiencia del N en diversas condiciones y en la implementación de tecnologías de precisión.Maize, one of the most important cereals for human sustenance, is cultivated on every continent, and is native from the American continent. Essentially, soil fertility dictates how well agricultural production performs. The fertility of a plant is influenced by both natural characteristics and agricultural activities. The proper application of nitrogen (N) fertilizers can only be efficiently achieved after conducting research on the response of the important components of crops. This research enables a better understanding of how new genetic materials (hybrid Dekalb 478) behave with different levels of N fertilization (260, 360, and 420 kg N ha⁻¹). This research showed that the application of 420 kg N ha⁻¹ in the Dekalb 478 hybrid maximized morphological development and productivity, resulting in higher yield and profitability per hectare. However, plant height was stabilized between 360 and 420 kg N ha⁻¹. Although this level of fertilization is economically beneficial, it is an excessive amount of N that can cause environmental problems, such as nitrate leaching and nitrous oxide emissions. Therefore, it is crucial to adopt sustainable practices and precision technologies to optimize N efficiency and minimize environmental impact. Future studies should focus on N efficiency under various conditions and the implementation of precision technologies.Facultad de AgronomíaDepartamento de Producción VegetalChillá
Estudio del efecto antifibrótico del secretoma de células madre mesenquimales equinas acondicionadas con PGE2 en modelos in vitro de fibrosis endometrial
No full textTesis presentada para optar al grado académico de Doctora en Ciencias VeterinariasEl objetivo de esta tesis fue evaluar el potencial terapéutico de células madre mesenquimales derivadas del endometrio equino (ET-eMSCs), preacondicionadas con prostaglandina E₂ (PGE₂), y sus vesículas extracelulares (VEs), en la reversión del fenotipo fibrótico de miofibroblastos endometriales y explantes, condición asociada a la endometrosis, una patología reproductiva común en yeguas. Esta investigación propuso abordar si la interacción entre ET-eMSCs y miofibroblastos puede modular la secreción de factores antifibróticos y generar cambios funcionales en las células involucradas, mediante tres objetivos específicos: (1) caracterizar las propiedades antifibróticas de las ET-eMSCs preacondicionadas con PGE₂ y su secretoma, (2) determinar si las VEs derivadas de estas células son suficientes para inducir cambios en el fenotipo de miofibroblastos, y (3) identificar, mediante análisis proteómico cuantitativo, los mecanismos moleculares involucrados en dicha interacción.
Los resultados demostraron que las ET-eMSCs preacondicionadas con PGE₂, así como su medio condicionado libre de detritos y sus VEs aisladas, modulan la función biológica de miofibroblastos in vitro, reduciendo la expresión de marcadores fibróticos como α-SMA y CTGF, e inhibiendo la deposición de colágeno tipo I. Adicionalmente, el análisis cuantitativo proteómico mediante LCMS/MS y SILAC reveló que el co-cultivo de ET-eMSCs con miofibroblastos genera un cambio significativo en el perfil secretor de ambas poblaciones celulares. Se detectaron proteínas asociadas a la remodelación de la matriz extracelular, respuesta al estrés oxidativo, plegamiento de proteínas, organización del citoesqueleto y regulación inmune. En particular, la interacción bidireccional activó rutas que promueven la reorganización tisular y la resolución del daño, indicando que el efecto terapéutico no se limita a una acción unidireccional, sino que ambos tipos celulares contribuyen activamente al ambiente antifibrótico.
Esto tiene importantes implicancias para el desarrollo de terapias regenerativas en medicina veterinaria y humana, ya que se demostró que las ET-eMSCs pretratadas con PGE₂ pueden ser programadas para secretar un perfil bioactivo más eficaz, capaz de revertir cambios fibróticos preexistentes. Además, la utilización de VEs como herramientas terapéuticas no invasivas refuerza la posibilidad de aplicar este enfoque de forma segura y específica. El sistema de co-cultivo y la integración de herramientas proteómicas avanzadas permitieron establecer un modelo robusto para el estudio de la fibrosis endometrial equina y aportan evidencia sólida sobre la plasticidad celular y la posibilidad de inducir regresión del fenotipo patológico mediante intervención molecular dirigida.
En términos prácticos, esta tecnología ofrece un marco prometedor para mejorar la eficiencia reproductiva en equinos mediante tratamientos personalizados que restauren la funcionalidad endometrial. A largo plazo, podría extenderse a otras especies y contextos clínicos donde las enfermedades fibróticas comprometan la función tisular.The objective of this thesis was to evaluate the therapeutic potential of equine endometrial-derived mesenchymal stem cells (ET-eMSCs), preconditioned with prostaglandin E₂ (PGE₂), and their extracellular vesicles (VEs), in reversing the fibrotic phenotype of endometrial myofibroblasts and explants. This condition is associated with endometrosis, a common reproductive disorder in mares. The research aimed to determine whether the interaction between ET-eMSCs and myofibroblasts can influence the secretion of antifibrotic factors and cause functional changes in the cells involved, through three specific objectives: (1) to characterize the antifibrotic properties of ET-eMSCs preconditioned with PGE₂ and their secretome, (2) to assess if VEs derived from these cells can induce changes in the myofibroblast phenotype, and (3) to identify, via quantitative proteomic analysis, the molecular mechanisms underlying such interactions.
The results showed that ET-eMSCs preconditioned with PGE₂, their detritus-free conditioned medium, and isolated VEs influence the biological function of myofibroblasts in vitro, decreasing the expression of fibrotic markers such as α-SMA and CTGF, and preventing the buildup of type I collagen. Additionally, quantitative proteomic analysis using LC-MS/MS and SILAC indicated that coculturing ET-eMSCs with myofibroblasts causes a significant change in the secretory profile of both groups.
Proteins associated with extracellular matrix remodeling, oxidative stress response, protein folding, cytoskeleton organization, and immune regulation were detected. In particular, the bidirectional interaction activated pathways that promote tissue reorganization and damage resolution, indicating that the therapeutic effect is not limited to a unidirectional action, but that both cell types actively contribute to the antifibrotic environment.
This has important implications for the development of regenerative therapies in veterinary and human medicine, as it was shown that ET-eMSCs pretreated with PGE₂ can be programmed to secrete a more effective bioactive profile, capable of reversing pre-existing fibrotic changes.
Moreover, the use of VEs as noninvasive therapeutic tools reinforces the possibility of applying this approach in a safe and targeted manner. The co-culture system and the integration of advanced proteomic tools allowed the establishment of a robust model for the study of equine endometrial fibrosis and provided solid evidence on cellular plasticity and the possibility of inducing regression of the pathological phenotype by targeted molecular intervention. Proteins associated with extracellular matrix remodeling, oxidative stress response, protein folding, cytoskeleton organization, and immune regulation were detected. In particular, the bidirectional interaction activated pathways that promote tissue reorganization and damage resolution, indicating that the therapeutic effect is not limited to a unidirectional action, but that both cell types actively contribute to the antifibrotic environment. This has significant implications for the development of regenerative therapies in both veterinary and human medicine, as it was demonstrated that ET-eMSCs pretreated with PGE₂ can be programmed to secrete a more potent bioactive profile, capable of reversing existing fibrotic changes. Furthermore, using VEs as noninvasive therapeutic tools strengthens the potential for applying this approach safely and precisely. The co-culture system and the integration of advanced proteomic techniques enabled the creation of a robust model for studying equine endometrial fibrosis, providing strong evidence of cellular plasticity and the potential to induce regression of the pathological phenotype through targeted molecular intervention. In practical terms, this technology offers a promising platform for improving reproductive efficiency through personalized treatments that restore endometrial function over the long term. It could also be applied to other species and clinical situations where fibrotic diseases impair tissue.Facultad de Ciencias VeterinariasDepartamento de Ciencia AnimalChillá
Diagnóstico del pronóstico de caudales de deshielos para la temporada de riego en Chile
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero Civil AgrícolaEl pronóstico de caudales de deshielo es una herramienta fundamental para planificar la gestión de los recursos hídricos en la temporada de primavera-verano, principalmente en zonas con una fuerte componente agrícola. La Dirección General de Aguas (DGA) está encargada de realizar el pronóstico para la zona Centro y Centro-Sur de Chile. Este estudio busca diagnosticar de manera cuantitativa el error del pronóstico de caudales de deshielo de la DGA, comparando los pronósticos históricos con los caudales observados, obteniendo así, valores estacionales y mensuales de error absoluto y error relativo de dicho pronóstico, para cada cuenca analizada. Se obtuvo que el error medio anual es en su mayoría superior al 20% declarado como umbral por la DGA, demostrando que es necesaria una mejora metodológica para poder disminuir el error del pronóstico por debajo el umbral del 20% en promedio. Se analizó bajo qué condiciones meteorológicas el pronóstico presentan mayor o menor error, sin embargo no se logró encontrar un resultado concluyente, lo cual apunta a lo complejo del problema en cuestión. Se destaca la importancia de encontrar estrategias que permitan mejorar el pronóstico de deshielo estacional, en donde se hace imperativa, la incorporación de metodologías que incluyan de manera explícita, los procesos de acumulación y derretimiento de nieve, y cómo estos varían espacial y temporalmente dentro de cada cuenca. Esto requiere de una mejora continua de nuestra capacidad de monitoreo nival en la Cordillera de Los Andes.The snowmelt runoff forecast is a fundamental tool for planning water resource management during the spring-summer season, especially in regions with a strong agricultural component. The General Water Directorate (DGA) is responsible for producing the forecast for the Central and South-Central zones of Chile. This study aims to quantitatively assess the error in the DGA’s snowmelt runoff forecast by comparing historical forecasts with observed streamflows, thereby obtaining seasonal and monthly values of absolute and relative errors for each analyzed basin. The results show that the average annual error mostly exceeds the 20% threshold declared by the DGA, indicating the need for methodological improvements to reduce forecast errors below the 20% threshold on average. The study also analyzed under which meteorological conditions the forecast presents greater or lesser error; however, no conclusive result was found, highlighting the complexity of the issue. The importance of finding strategies to improve seasonal snowmelt forecasts is emphasized, particularly through the incorporation of methodologies that explicitly include snow accumulation and melt processes, and how these vary spatially and temporally within each basin. This, in turn, 4 requires continuous improvement in our capacity to monitor snowpack in the Andes Mountains.FONDECYT 11230787 "Towards improved hydrological predictions at the snow and vegetation intersect in the Chilean Andes"Facultad de Ingeniería AgrícolaDepartamento de Recursos HídricosChillá
Propiedades bioquímicas del suelo en agroecosistemas de la zona centro sur estimadas por espectroscopía vis-nir
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias AgronómicasEl uso de la espectroscopia del infrarrojo cercano visible (Vis-NIR) presenta un enfoque no destructivo, rápido, fiable y rentable para predecir las propiedades físicas, químicas y bioquímicas del suelo. En este estudio, se estimaron propiedades bioquímicas como la respiración basal del suelo, la biomasa microbiana activa (hidrólisis de diacetato de fluoresceína), la actividad βglucosidasa y la materia orgánica particulada-C (POM), variables clave en el ciclo del carbono. Se muestrearon 70 sitios en la zona centro-sur de Chile, específicamente en las regiones del Maule, Biobío, Ñuble y Araucanía (35°58′ S 72°58′ O) en cultivos tradicionales, pastizales y frutales a una profundidad de 0- 30 cm. Las muestras fueron analizadas en laboratorio y escaneadas usando un espectrofotómetro UV-Vis-NIR cubriendo un rango de 175 a 3300 nm y una resolución de 1 nm. Se utilizaron modelos multivariantes que incluían PLS, un método de regresión lineal, y Random Forest (RF), basado en el aprendizaje automático. Se evaluaron siete métodos de preprocesamiento, y la corrección ortogonal de la señal (OSC) resultó ser la mejor técnica de preprocesamiento en los modelos PLS. Los modelos PLS, con preprocesamiento OSC, y corrección multiplicativa de la dispersión (MSC), mostraron una alta precisión en rasgos como la respiración basal y la β-glucosidasa (R2validación: 0,99-0,98; RMSECV: 0,05-0,101, respectivamente). La FDA requirió transformaciones logarítmicas, mientras que la POM-C fue sensible a las correcciones espectrales (R2validación: 0,95; RMSECV: 1,0486). Random Forest (RF) presentó resultados heterogéneos: La POM-C se predijo bien (RPD = 2,08; R2validación = 0,77, RMSEP:1,128), pero la biomasa y la β-glucosidasa tuvieron rendimientos bajos. Basándose en estos resultados, la espectroscopia del suelo muestra potencial como herramienta para la estimación de los atributos bioquímicos del suelo.The use of visible near-infrared spectroscopy (Vis-NIR) presents a nondestructive, fast, reliable, and cost-effective approach to predict soil physical, chemical and biochemical properties. In this study, biochemical properties such as basal soil respiration, active microbial biomass (Fluorescein diacetate hydrolysis), β-glucosidase activity and particulate organic matter-C (POM), key variables in the carbon cycle, were estimated. Seventy sites were sampled in south-central Chile, specifically in the regions of Maule, Biobío, Ñuble and Araucanía (35°58′ S 72°58′ W) in traditional crops, pastures, and fruit trees at a depth of 0-30 cm. The samples were analyzed in a laboratory and scanned using an UV-Vis-NIR spectrophotometer covering a range from 175 to 3300 nm and a resolution of 1 nm. Multivariate models including PLS, a linear regression method, and Random Forest (RF), which is based on machine learning, were used. Seven preprocessing methods were evaluated, and the orthogonal signal correction (OSC) emerged as the best preprocessing technique in PLS modelling. PLS models, with preprocessing OSC, and multiplicative scatter correction (MSC), showed high accuracy on traits such as basal respiration and β-glucosidase (R2validation: 0.99-0.98; RMSECV: 0.05-0.101, respectively). The FDA required logarithmic transformations, while POM was sensitive to spectral corrections (R2validation: 0.95; RMSECV: 1.0486). Random Forest (RF) presented heterogeneous results: POM was well predicted (RPD = 2.08; R2validation = 0.77, RMSEP:1.128), but biomass and β-glucosidase had low performances. Based on these results, soil spectroscopy shows potential as a tool for the estimation of soil biochemical attributes.Proyecto FONDEF ID21I10264Facultad de AgronomíaDepartamento de Suelos y Recursos NaturalesChillá
Aplicación y comparación de modelos de localización de instalaciones para mitigación de daños por incendios forestales.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Industrial.Los incendios forestales en Chile han generado un impacto significativo en comunidades rurales, creando la necesidad de estrategias preventivas. Este estudio tiene como objetivo analizar la funcionalidad y el rendimiento de un modelo de programación matemática para la localización de reservorios de agua en pequeñas comunidades, como medida de mitigación ante estos eventos. Para ello, se revisa literatura relacionada a Logística Humanitaria, se define un modelo de localización tipo Capacitated Facility Location Problem (CFLP) y se generan datos representativos de demanda a partir del método de centro de gravedad ponderado, en base a la distribución habitacional de 11 comunidades de las regiones del Biobío y Maule.
La metodología incluye una primera aproximación mediante el método heurístico de centro de gravedad, seguido por la aplicación del modelo de CFLP para integrar restricciones de capacidad, cobertura y asignación óptima. Los resultados evidencian que la mayoría de las ubicaciones óptimas de reservorios no coinciden con las propuestas iniciales, sino que corresponden a variaciones generadas en el análisis iterativo. Esto reafirma la utilidad de combinar enfoques heurísticos y exactos para mejorar la calidad de las soluciones.
El modelo propuesto demuestra ser replicable, adaptable a distintos territorios rurales y una herramienta útil para la planificación preventiva frente a incendios. Se concluye que la integración de análisis geográfico con programación matemática permite abordar problemas territoriales complejos incluso en contextos con limitación de datos, considerando una implementación aplicable a la realidad para la localización de instalaciones.Wildfires in Chile have had a significant impact on rural communities, creating the need for preventive strategies. This study aims to analyze the functionality and performance of a mathematical programming model for locating water reservoirs in small communities as a mitigation measure against such events. To this end, literature related to humanitarian logistics is reviewed, a location model based on the Capacitated Facility Location Problem (CFLP) is defined, and representative demand data are generated using the weighted center of gravity method, based on the housing distribution of 11 communities in the Biobío and Maule regions.
The methodology includes an initial heuristic approach using the center of gravity method, followed by the application of the CFLP model to integrate capacity, coverage, and optimal assignment constraints. The results show that most of the optimal reservoir locations do not coincide with the initial proposals, but rather correspond to variations generated during the iterative analysis. This confirms the usefulness of combining heuristic and exact approaches to improve solution quality.
The proposed model proves to be replicable, adaptable to different rural territories, and a useful tool for preventive wildfire planning. It is concluded that the integration of geographic analysis with mathematical programming makes it possible to address complex territorial problems even in contexts with limited data, considering an implementation applicable to real-world facility location.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería IndustrialConcepció