Understanding variation in impacts from private protected areas across regions and protection mechanisms to inform organizational practices.

Private land protection is an important and growing tool to address biodiversity loss and climate change. Thus, better empirical evidence on the effectiveness of private land protection and organizational practices, such as targeting of lands for protection and choice of protection mechanism (i.e., fee simple land acquisition and conservation easements), is needed. We addressed this gap by estimating the impacts of The Nature Conservancy's (TNC) (a large nongovernmental organization with relatively decentralized management) conservation land acquisitions and easements from 1988 to 2016 in three regions of the United States (Mid-Atlantic, New England and New York, and California). We estimated impact in terms of avoided conversion by comparing natural land cover on 3179 protected parcels with matched unprotected parcels. Nineteen of 21 ecoregional plans used threats of agriculture and development to identify priorities for protection. When regions and protection mechanisms were pooled, on average there was no evidence of avoided conversion from 1988 to 2016. Accounting for mechanisms, TNC land acquisitions avoided conversion and easements did not. TNC's easements on parcels acquired by conservation partners did avoid conversion. Limitations of these results include focus on a single measure of impact, inability to capture future avoided conversion, and low land cover change accuracy in California. Our results suggest that private land protection managers who seek to avoid land conversion in the near to medium term should increase focus on areas with higher threats. Special attention should be paid to strengthening accountability and the role of partners, improving or clarifying how easements are used, and facilitating the flow of resources to work with the greatest potential impact.

Comprensión de la variación en el impacto de las áreas protegidas privadas sobre las regiones y los mecanismos de protección para guiar las prácticas organizativas Resumen La protección de terreno privado es una herramienta importante, aunque su naturaleza voluntaria puede sesgar la protección hacia parcelas menos amenazadas­lo que resulta en que la conversión no se evite o se evite muy poco. Además, muchos programas de protección privada tienen una supervisión limitada y pocos reportes de sus resultados. Por lo tanto, se necesitan mejores evidencias empíricas de la efectividad de la protección en suelo privado y las prácticas organizativas, como el enfoque en tierras para protección y la selección de los mecanismos de protección (adquisición de terrenos a título oneroso y servidumbres de conservación). Abordamos esta brecha con la estimación de impactos de las adquisiciones de suelo de The Nature Conservancy (TNC, una gran organización no gubernamental con un manejo relativamente descentralizado) y las servidumbres implementadas entre 1988 y 2016 en tres regiones de los Estados Unidos: Atlántico Medio, Nueva Inglaterra y Nueva York, y California. Estimamos el impacto en términos de la conversión que se evitó al comparar la cobertura de suelo en 3,179 parcelas protegidas con parcelas desprotegidas equivalentes. Diecinueve de los 21 planes eco­regionales usaron las amenazas a la agricultura y al desarrollo para identificar las prioridades de protección. Cuando agrupamos las regiones y los mecanismos de protección, en promedio no hubo impacto alguno. Si se consideran los mecanismos, las adquisiciones de suelo de la TNC tuvieron un impacto mientras que las servidumbres no. Las servidumbres de la TNC en las parcelas adquiridas por socios de conservación sí tuvieron un impacto, aunque esta manera de proteger sólo se presentó en las regiones del Atlántico Medio y de Nueva Inglaterra y Nueva York. Nuestros resultados sugieren que la protección privada, especialmente mediante servidumbres, puede estar sesgada hacia suelos no amenazados. Los gestores que buscan evitar la conversión del suelo a mediano o corto plazo deberían enfocarse más en las áreas con más amenazas. Se debería prestar especial atención al fortalecimiento del papel y las responsabilidades de los socios, a la mejora o aclaración de cómo se usan las servidumbres y la facilitación del flujo de recursos para trabajar con el mayor impacto potencial.

OBSERVER-BASED CONTROL OF A DUAL-STAGE PIEZOELECTRIC SCANNER.

Despite its proven success in a wide variety of applications, the atomic force microscope (AFM) remains limited by its slow imaging rate. One approach to overcome this challenge is to rely on algorithmic approaches that reduce the imaging time not by scanning faster but by scanning less. Such schemes are particularly useful on older instruments as they can provide significant gains despite the existing (slow) hardware. At the same time, algorithms for sub-sampling can yield even greater improvements in imaging rate when combined with advanced scanners that can be retrofitted into the system. In this work, we focus on the use of a dual-stage piezoelectric scanner coupled with a particular scanning algorithm known as Local Circular Scan (LCS). LCS drives the tip of the AFM along a circular trajectory while using feedback to center that circle on a sample edge and to move the circle along the feature, thus reducing imaging time by concentrating the samples to the region of interest. Dual-stage systems are well-suited to LCS as the algorithm is naturally described in terms of a high-frequency, short range path (the scanning circle) and a slower, long range path (the track along the sample). However, control of the scanner is not straightforward as the system is multi-input, single-output. Here we establish controllability and observability of the scanning stage, allowing us to develop individual controllers for the long-range and short-range actuators through the principle of separation. We then use an internal model controller for the short range actuator to track a sinusoidal input (to generate the circular motion) and a state-space set-point tracking controller for the long range actuator. The results are demonstrated through simulation.