Improved estimators of correlation and R2 for skewed hydrologic data

ABSTRACT

The coefficient of determination R² and Pearson correlation coefficient ρ = R are standard metrics in hydrology for the evaluation of the goodness of fit between model simulations and observations, and as measures of the degree of dependence of one variable upon another. We show that the standard product moment estimator of ρ, termed r, while well-behaved for bivariate normal data, is upward biased and highly variable for bivariate non-normal data. We introduce three alternative estimators of ρ which are nearly unbiased and exhibit much less variability than r for non-normal data. We also document remarkable upward bias and tremendous increases in variability associated with r using both synthetic data and daily streamflow simulations from 905 calibrated rainfall–runoff models. We show that estimators of ρ = R accounting for skewness are needed for daily streamflow series because they exhibit high variability and skewness compared to, for example, monthly/annual series, where r should perform well.     

内蒙古呼和浩特-包头地区地震目录的完整性分析

以内蒙古中部的呼和浩特-包头地区(40°～42°N,108°～114°E)作为研究区域,收集整理2001年1月1日至2010年4月30日ML≥1.0地震作为研究对象,按地震样本数目滑动扫描并计算最小完整性震级Mc,绘制Mc的时序变化曲线.分析认为Mc在时间上的变化主要反映台网监测能力和地震活动规律,但台站布局、地震信噪比和人为因素也会引起Mc的短期或不连续性的变化.同时在Rydelek等提出的2个假设条件下,对呼包地区的地震目录完整性进行了RS检验,其结果与上述扫描计算结果一致,也与根据台网监测能力所得到的震级范围吻合,证明本文的计算结果能够比较真实的反映2001年以来呼包地区地震目录在各时段内的完整性.     

带竖向构造钢筋再生混凝土砖结构振动台试验研究

提出了带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体结构,进行了2个两层再生混凝土砖砌体房屋结构1/2缩尺模型的模拟地震振动台试验研究,2个结构模型的墙体厚度均为120 mm,一层设有门洞和窗洞,二层设有窗洞。2个模型中,1个为带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋,1个为普通无竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋。试验中输入El Centro地震动,测试分析了台面加速度反应、一层和二层顶板加速度反应、结构层间位移反应以及各阶段结构损伤与破坏特征等。研究表明:带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋比普通再生混凝土砖砌体房屋的破坏程度轻,墙体裂缝位置相对错动小,抗震性能显著提高;带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋可用于地震区村镇建筑。     

地震作用下非贯通节理岩体斜坡破坏的物理模型试验研究

地震作用下高斜坡破坏的发生发展过程比较短暂、剧烈,破坏机理相对复杂。本文采用模型试验的方法来研究地震作用下非贯通节理岩体斜坡的反应。试验结果表明:节理上的应变最大,模型上部应变大于下部应变;节理贯通机理复杂,多为拉剪复合型破坏;节理的贯通并不意味着斜坡的破坏,而是破坏了斜坡的整体性,使其处于临界状态。试验揭示了此类斜坡在地震作用下的动力响应及破坏机理,可为理论和工程实践应用提供有益的参考和指导。     

太阳黑子活动与新疆强震活动的关系

使用1900年以来的太阳黑子数据,统计分析了其与新疆地区MS≥6.6强震的关系。结果显示：新疆地区69%的MS≥6.6和86%的MS≥7的地震,发生在黑子数月均值≤35的时段内。以黑子数月均值≤20和≤35的时段作为MS≥6.6强震的预测指标,报准率分别为71%和64%;以黑子数月均值≤35的时段作为MS≥6.6强震的预测指标,报准率为69%。R值评分检验表明,上述预测指标是有效的。最后使用这些统计关系和指标对新疆未来几年发生强震的可能性作了估计。     

天津王4井抽水观测水汞影响因素的探讨

王4井因受井区地热开发的影响,于2008年12月断流停测。2010年对原观测井口装置进行改造,开始进行抽水观测水汞试验研究。在新的观测方式下,为确保观测数据稳定、可靠,本文从抽水观测的观测条件方面,对不同取样位置和抽水时间对水汞测值的影响进行了试验。试验结果表明,不同抽水时间和不同取样位置抽水观测对水汞测值影响不大,这一结论与水汞本身的化学特性相一致。认为在没有自流井的地区,只要选择灵敏的观测点使用抽水方式采样,固定观测条件,依然可以进行水汞监测。     

福建测震台网各种类型地震计脉冲标定结果统计与分析

以福建省测震台网现有地震计种类的相关参数为基础,介绍各种地震计使用“十五”标定系统时需设置的脉冲标定参数的计算过程.通过分析“十五”标定系统应用以来的相关处理结果,总结各种类型地震计周期、阻尼、灵敏度的影响因素,从一定程度上反映相关类型地震计的稳定性能.     

GFRP筋混凝土梁耐火性能的试验研究

进行了4根GFRP筋混凝土简支梁在ISO834标准升温曲线下的火灾实验,试件依据ACI440.1R-06进行截面设计,分别考虑了不同荷载比、保护层厚度、端部锚固方式对梁耐火性能的影响。试验结果表明,GFRP筋混凝土梁在火灾中的裂纹开展深度较传统的钢筋混凝土结构明显偏大。由于GFRP筋横向膨胀大更易造成梁底混凝土的开裂与剥落,建议在满足纵筋锚固性能要求的前提下,尽量减少端部J型锚固筋。GFRP筋在高温下的材料性能衰减严重,合理的设计保护层厚度和限制GFRP筋的使用内力,可使GFRP筋混凝土梁的耐火性能满足实际工程的需要。     

两种不同的恒载升温方式下的钢材破坏机理分析

通过对我国建筑结构用钢在拉伸和压缩两种方式下的恒载升温试验,进行了5次受拉试件和2次受压试件的对比研究,根据试验中材料的各自变形规律,对其破坏机理进行了理论分析;从材料屈服的定义出发,给出了恒载升温拉伸试验中的参数(对应温度下的临界荷载水平),并与恒载升温压缩试验中的参数项进行了对比,指出受压构件和受拉构件的高温屈服强度是不同的,因此在钢结构建筑的耐火设计中应分别取不同的安全系数。