Due to the inherently hierarchical nature of many natural phenomena, data collected rests in nested entities. As an example, students are nested in schools, school are nested in districts, districts are nested in counties, and counties are nested within states. Multilevel models provide a statistical framework for investigating and drawing conclusions regarding the influence of factors at differing hierarchical levels of analysis. The work in this paper serves as an introduction to multilevel models and their comparison to Ordinary Least Squares (OLS) regression. We overview three basic model structures: variable intercept model, variable slope model, and hierarchical linear model and illustrate each model with an example of student data. Then, we contrast the three multilevel models with the OLS model and present a method for producing confidence intervals for the regression coefficients. / text

Σκοπός της παρούσας Διατριβής Ειδίκευσης είναι η ανάλυση, η παρουσίαση και η αξιολόγηση των τεχνικογεωλογικών – γεωτεχνικών συνθηκών των οικισμών Καρυάς και Ν. Σουλίου του Δήμου Πατρέων, σε σχέση με την ευστάθεια των φυσικών πρανών και τις συνθήκες γεωλογικής καταλληλότητας για τις προς δόμηση περιοχές. Η εν λόγω περιοχή παρουσιάζει αξιόλογο ενδιαφέρον, λόγω των ιδιαίτερων και σύνθετων γεωλογικών συνθηκών, των συχνών και σημαντικών κατολισθητικών φαινομένων των τελευταίων ετών που προκάλεσαν σημαντικές καταστροφές σε τεχνικά έργα και ανθρώπινες περιουσίες, αλλά και λόγω της ραγδαίας οικιστικής ανάπτυξης που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια στα περίχωρα της πόλης της Πάτρας. Στα πλαίσια της Διατριβής και της παράλληλης Έρευνας του Εργαστηρίου Τεχνικής Γεωλογίας στην περιοχή ενδιαφέροντος πραγματοποιήθηκε κατά τα τη χρονική περίοδο 2003-2005 λεπτομερής γεωτεχνική έρευνα που περιελάμβανε ανόρυξη δειγματοληπτικών γεωτρήσεων σε επιλεγμένες θέσεις με ταυτόχρονη τοποθέτηση αποκλισιομέτρων, συστηματική λήψη αποκλισιομετρικών μετρήσεων, σειρά εργαστηριακών και επί τόπου δοκιμών σε κατάλληλα διαμορφωμένα δείγματα, λεπτομερή καταγραφή των τεχνικογεωλογικών συνθηκών της περιοχής με βάση κυρίως τη σύσταση, τη δομή των γεωλογικών σχηματισμών και τη γενικότερη φυσική τους κατάσταση και συμπεριφορά, αλλά και σε φαινόμενα ευστάθειας των φυσικών πρανών, ιδιαιτέρως λόγω του σημαντικού ιστορικού κατολισθητικών κινήσεων στην περιοχή της Καρυάς τα τελευταία χρόνια. Μέσω της κατασκευής αντιπροσωπευτικών εδαφικών προσομοιωμάτων έγινε διάκριση των σχηματισμών της περιοχής έρευνας σε επιμέρους Γεωτεχνικές Ενότητες και σχεδιάστηκαν αντιπροσωπευτικές γεωτεχνικές – τεχνικογεωλογικές διατομές με σκοπό τη σύνθεση και ερμηνεία του γεωτεχνικού περιβάλλοντος της περιοχής. Παράλληλα πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις ευστάθειας πρανών με χρήση εξειδικευμένου λογισμικού σε επιλεγμένες διατομές κατά μήκος των γεωτρήσεων, τόσο στην κατολισθαίνουσα ζώνη της Καρυάς, όσο και στην οικιστική ζώνη. Η σύνθεση των αποτελεσμάτων της γεωλογικής και γεωτεχνικής έρευνας οδήγησε στον προκαταρκτικό διαχωρισμό της περιοχής σε ζώνες κατάλληλες, ακατάλληλες ή κατάλληλες για δόμηση υπό προϋποθέσεις με σκοπό τη διασφάλιση του δομημένου περιβάλλοντος από φυσικούς κινδύνους ή κινδύνους προερχόμενους από ανθρώπινες επεμβάσεις και δραστηριότητες. / The aim of this ΜSc. Project is the presentation, the analysis and assessment of the geological and geotechnical conditions of the sub-urban regions of N. Souli – Karya, Patras, Western Greece. The study area is an area with complex geological conditions and is well known especially for the important and large-scale landslide phenomena which have taken place during the last years near Karya village. This project was done along with survey of the Laboratory of Engineering Geology, Geology Department, University of Patras. The full survey program included geological mapping focused on the engineering properties of the soil and rock formations, fifteen (15) sampling boreholes, inclinometer installation and measurement and laboratory tests. Through laboratory testing and detailed description of soil and rock samples the formations were classified in several units and several geotechnical cross-sections were constructed to make a general geological-geotechnical model of the study area. The geological and geotechnical data were used to perform Limit Equilibrium Slope Stability analysis. The survey results were used to divide the regions of Karya and N. Souli in some zones according to soil suitability for construction purposes.

This dissertation reports on the methods and results of a three-phased investigation to estimate the annual volume of ephemeral-channel-focused groundwater recharge attributable to urbanization (urban-enhanced groundwater recharge) in the Sierra Vista subwatershed of southeastern Arizona, USA. Results were used to assess a prior estimate. The first research phase focused on establishment of a study area, installation of a distributed network of runoff gages, gaging for stage, and transforming 2008 stage data into time series of volumetric discharge, using the continuous slope-area method. Stage data were collected for water years 2008 - 2011. The second research phase used 2008 distributed runoff data with NWS DOPPLER RADAR data to optimize a rainfall-runoff computational model, with the aim of identifying optimal site-specific distributed hydraulic conductivity values and model-predicted infiltration. The third research phase used the period-of-record runoff stage data to identify study-area ephemeral flow characteristics and to estimate channel-bed infiltration of flow events. Design-storm modeling was used to identify study-area predevelopment ephemeral flow characteristics, given the same storm event. The difference between infiltration volumes calculated for the two cases was attributed to urbanization. Estimated evapotranspiration was abstracted and the final result was equated with study-area-scale urban-enhanced groundwater recharge. These results were scaled up to the Sierra Vista subwatershed: the urban-enhanced contribution to groundwater recharge is estimated to range between 3270 and 3635 cubic decameters (between 2650 and 2945 acre-feet) per year for the period of study. Evapotranspirational losses were developed from estimates made elsewhere in the subwatershed. This, and other sources of uncertainty in the estimates, are discussed and quantified if possible.

Non-forested ecosystems dominate high elevation sites in coastal British Columbia, yet there has never been a comprehensive classification or mapping of all high-elevation community types. The objective of this study is to collate and expand upon previous classifications, and thereby to increase our understanding of the habitats and composition of these plant communities.

This report expands and clarifies previous classifications of non-forested plant communities from upper subalpine and alpine locations in coastal British Columbia. A total of 80 plots (releves) sampled specifically for this study were added to 202 releves from published and unpublished studies conducted since 1963. We used tabular and multivariate methods to synthesize and classify plant communities according to the Braun-Blanquet approach. Plant communities were classified into 37 vegetation units (associations or subassociations) which served as the basis of the resulting hierarchical classification. We describe the habitat and species composition of these vegetation units and their relationship to units recogized elsewhere in the Pacific Northwest. We then present eight generalized habitat types which we propose as the basic units for future ecosystem mapping. Each of these habitat types includes a predictable mosaic of vegetation units whose pattern occurs at too fine a scale to map individually.

Rates of obesity (OB) are escalating among Canadian children and youth and the obesogenic environment is likely to cause further increases. An important aspect in providing clinical care to OB children is to have accurate assessment measures, particularly of their body composition and cardiorespiratory fitness. This project entails three interrelated projects aiming to develop novel cardiorespiratory fitness and body composition measurement techniques for an OB pediatric population. The purpose of the first project was to validate a new submaximal fitness protocol specifically geared towards OB children and youth. The second objective of this thesis involved assessing cardiorespiratory efficiency utilizing the Oxygen Uptake efficiency slope. The purpose of the third project was to determine the validity of a half-body scan methodology for measuring body composition in obese children and youth. The goal of developing these novel measurement techniques is improved design and evaluation of interventions aimed at managing pediatric obesity.

A landslide occurred during the construction of the Giresun &ndash / Espiye road between Km: 1+030 &ndash / 1+170 in April 2003. Investigating the causes and mechanism of this slope failure along with suggesting a proper stabilization technique is aimed in this study. For that purpose, a detailed site investigation study, including engineering geological mapping, drilling work, in situ and laboratory tests, was performed. Weathered tuffite, tuffite, flysch and dacitic tuffite, from top to bottom, are the major units in the study area. A &ldquo / translational slide&rdquo / occurred in completely weathered tuffite owing to the disturbance of the stability of the slope by the excavations performed at the toe of the slope / particularly the foundation excavation for the restaurant building and for the road cut for the Giresun &ndash / Espiye road. After establishing the model of the landslide in detail, shear strength parameters of the failure surface were determined by the back analysis method as &quot / cohesion&quot / =2.5 kN/m2 and &quot / friction angle&quot / =9&deg / . Toe buttressing, ground water and surface water drainage options were considered for stabilizing the slope. For the back analysis calculations, the Morgenstern-Price and Spencer methods were used with the aid of the SLOPE/W computer program.

Periglaziale Deckschichten auf carbonatreichen Gesteinen der geologischen Formation des Muschelkalks sind bisher nur peripher Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen innerhalb der Deckschichtenfor-schung. Um diese Lücke zu schließen, widmet sich die vorliegende Arbeit dem Aufbau des oberflächenna-hen Untergrundes im Muschelkalk in einem Teilgebiet in der ostthüringischen Triaslandschaft. Die Ergebnisse zeigen, dass die periglazialen Deckschichten in Abhängigkeit von lithologischen Gesteins-merkmalen und Relieffaktoren (Exposition, Neigung) eine hohe räumliche Heterogenität hinsichtlich der stoff-lichen Zusammensetzung, der vertikalen Gliederung und Gründigkeit aufweisen. Sie sind in Basislagen (LB), Mittellagen (LM) und Hauptlagen (LH) gegliedert, die ihrerseits eigenständige Schichten beinhalten können. Die Lagenbildungen über carbonatreichen Gesteinen des Muschelkalks weisen Besonderheiten im Aufbau, in den stofflichen Eigenschaften und in ihrer Genese auf. Die Basislagen sind in der Regel mehrgliedrig entwickelt und können bis zu drei, faziell zu unterscheidende Substratkomplexe enthalten. Dies sind i) eine skelettfreie Kalksteinbraunlehm-Fließerde (LB-F), ii) ein Kalk-steinbraunlehmschutt (LB-1) und iii) ein Kalksteinschutt (LB-2). Die Zweiteilung der Basislagenschutte sowie die Abfolge LB-1/ LB-2 (LB-1 über LB-2) können als charakteristische Merkmale der Basislagenbildung über Muschelkalk herausgestellt werden. Skelettfreie Kalksteinbraunlehme (LB-F) stellen eine Besonderheit auf Carbonatgesteinen dar, da vergleichbare Bildungen auf quarz- und silikatreichen Standorten fehlen. Die Hauptlagen werden in eine schluffreiche (LH) und tonreiche (LHT) Fazies unterschieden. Beide zeichnen sich durch eine vollständige Skelettfreiheit aus, die ebenfalls als übergreifendes Merkmal über Muschelkalk gelten kann. Zwei Mittellagentypen sind mit skelettfreier Mittellage (LM) und skeletthaltiger Mittellage (LMs) vertreten. Die Genese der Basislagenabfolge LB-F/ LB-1/ LB-2 fand vollständig im Weichselglazial statt und schließt eine periglaziale Genese der Kalksteinbraunlehme ein. Die Beteiligung von Spülprozessen an der (Geli-) Solifluktion hat die Akkumulation von Lösungsrückständen (= Kalksteinbraunlehm) gefördert. Die Zweiteilung der Basisschutte kann ebenfalls durch die Mitwirkung ablualer Prozesse erklärt werden. Die Kalksteinbraun-lehm-Fließerde entstand synsedimentär zur Bildung der Basislagenschutte durch laterale Ausspülung. Die Variabilität der Lössedimente wird neben Luv-/Lee-Effekten und präsedimentäre karstartige Hohlformen vor allem auch über eine differenzierte periglaziale Bodenfeuchte- und Vegetationsverteilung gesteuert. In der Arbeit wurden u.a. der gU/fU-Quotient, pedogene Eisenoxide (Feo, Fed), Gesamteisengehalt (Fet), Fet/Ton-Quotient und (Fed-Feo/(Fet/Ton)-Quotient (nach GÜNSTER et al. 2001) sowie die Korrelation von Tongehalt und pedogenem Eisen für alle oben genannten Substrate ermittelt. Eine integrative Betrachtung dieser Parameter ist grundsätzlich geeignet, primäre Sedimenteigenschaften der Substrate herauszustellen und eine pedogenetische Überprägung abzugrenzen. Darüber hinaus erlauben sie Aussagen zur Genese. Der Tongehalt der Mittellagen konnte neben der Überformung durch Tonverlagerung als sedimentogene Ei-genschaft belegt werden. Kalksteinbraunlehme mit weniger als 65% Tongehalt müssen nicht grundsätzlich lösslehmbeeinflusst sein. Rezente Lösungsprozesse und eine rezente Weiterbildung der Kalksteinbraunleh-me konnten auch im Liegenden mächtigerer Lösssedimente nachgewiesen werden. Es wird gezeigt, wie die periglazialen Decksedimente in ihrer räumlichen, vertikalen und stofflichen Variabilität Einfluss auf die Heterogenität der Bodendecke nehmen.

Restlöcher ausgekohlter Braunkohlentagebaue werden aus landeskulturellen und ökonomischen Gründen wasserwirtschaftlich als Speicher, Hochwasserrückhaltebecken, Klärteiche, Wassergewinnungsanlagen sowie zur Naherholung genutzt. Diese Restlöcher werden zum großen Teil von aus geschüttetem Abraum bestehenden Böschungen umschlossen. Bei Wasserspiegelschwankungen neigen diese unbefestigten Böschungen zum Rutschen. Als Folge dieser Böschungsrutschungen bilden sich auf der Wasseroberfläche Wellen, die eine beachtliche Größe erreichen können. Diese Schwallwellen übertreffen in ihren Ausmaßen die Windwellen in den Tagebaurestlöchern um ein Vielfaches. Um diese Erscheinungen vorausberechnen zu können, wurden im Hubert-Engels-Laboratorium der Sektion Wasserwesen Untersuchungen durchgeführt. Die Entwicklung einer allgemeingültigen Berechnungsmethode für die Schwallwelle bei der Bewegung eines Teiles der das Wasserbecken begrenzenden Böschung verlangt die Einführung erfassbarer Parameter wie der Breite der rutschenden Böschung, den zeitlichen Verlauf der Wasserverdrängung sowie Tiefen- und Lageverhältnisse des Beckens. Die dafür notwendigen Kennzahlen können nur näherungsweise bestimmt werden, so dass einfache Beckengeometrien, ein über die Rutschzeit gleich bleibender Verlauf der Wasserverdrängung und Erhaltung der Böschungskante einem Berechnungsverfahren zugrunde gelegt werden müssen. Für die Berechnung des Füllschwalles auf das ruhende Wasser sind einige Verfahren bekannt geworden, die auf eine gemeinsame Gleichung für die Berechnung der Schwallhöhe zurückzuführen sind. Für die ebene Ausbreitung des Füllschwalles über Ruhewasser ergeben sieh zwei prinzipielle Abflussmöglichkeiten: Auflösung in Wellen oder brandender Schwallkopf. Diese beiden Möglichkeiten sowie der Übergangsbereich werden durch FROUDE-zahlen festgelegt. Der Wellenkopf von Füllschwallwellen wird durch eine Einzelwelle gebildet. Die Rutschung einer Böschung wurde durch die gleichzeitige Horizontal- und Vertikalbewegung einer Platte nachgebildet. Die Bewegung der Platte, die entstehenden Wellen und die Kräfte auf Auflaufböschung wurden durch einen Oszillografen aufgezeichnet. Die Auswertung der Versuche ergab eine Übereinstimmung zwischen Messergebnissen und den Berechnungen nach den Gesetzen des Füllschwalls. Die sekundlich verdrängte Wassermenge pro Breiteneinheit und die Ruhewassertiefe bestimmen die entstehenden Schwallwellen. Ein Einfluss der vertikalen Bewegungskomponente ist im untersuchten Bereich nicht nachweisbar. Die dynamischen Kräfte auf die Abschlussböschung können durch den Impuls der Einzelwelle dargestellt werden. Die räumliche Ausbreitung der Schwallwellen wurde in einem Modell untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die größten Wellenhöhen in der Richtung der Bewegung der Platte auftreten, während die Wellenhöhen in seitlichen Ausbreitungsrichtungen kleiner sind. Berechnungsansätze für die maximale Wellenhöhe der front wurden ermittelt. Als Ergebnis wurde ein Berechnungsverfahren entwickelt, welches ausgehend von den Parametern dar Rutschung, die Eigenschaften der Schwallwellen einschließlich der durch sie hervorgerufenen Belastungen auf der Auflaufböschung ermöglicht. Mit diesem Berechnungsverfahren ist es möglich, Böschungen wirtschaftlich zu gestalten und schädliche Rückwirkungen auf das Staubecken durch Schwallwellen zu vermeiden. Bisher notwendige Kosten für eine sehr flache Gestaltung der Böschung können entfallen. Gleichzeitig bleibt ein größerer nutzbarer Stauraum erhalten. Die Digitalisierung der vorliegenden Arbeit durch die Sächsische Landesbibliothek - Staats- und Universitätsbibliothek Dresden (SLUB) wurde durch die Gesellschaft der Förderer des Hubert-Engels-Institutes für Wasserbau und Technische Hydromechanik an der Technischen Universität Dresden e.V. unterstützt.

In boreal catchments, stream water chemistry is influenced and controlled by several landscape factors. The influence of spatially distributed variables is in turn dependent on the hydrological scale. Headwater streams have larger variability of water chemistry, and thus together represent a large biodiversity, and therefore need to be monitored in official environmental assessments. One objective of this study was, using Geographical Information Systems (GIS), to analyse co-variation between landscape variables and water chemistry and to determine which of the landscape variables have a major influence on the concentration of dissolved organic carbon (DOC) in headwater streams. Another objective was to find a simple method for predicting sources of DOC, using official map data and publically available GIS applications. Totally 85 headwater catchments (0.1-4 km2) in the county of Värmland, western south Sweden, were used in the study. Water chemistry was analysed for water sampled at low, medium and high flows, and landscape variables were extracted from official map data sources: topographic maps, a digital elevation model (DEM, 50 m grid), and vegetation data. Statistical analyses showed that topography (mean slope and mean topographic wetness index (TWI)) and wetland cover often correlated well with DOC in headwater catchments. Official map data could satisfactorily extract landscape variables (mean slope, mean TWI) that were useful in predicting stream water chemistry (DOC). A high-resolution elevation model, which was generated by interpolation of photogrammetric data, was used to calculate and evaluate two different wetness indices and their ability to predict the occurrence of wetlands in six catchments of different sizes and topography. The SAGA (System for Automated Geoscientific Analyses) wetness index (SWI) gave substantially better results than the TWI. The effects of resolution of DEMs on calculations of the SWI were investigated using 5, 10, 25 and 50 m grids. The results showed that SWI values increased with increasing cell size. The near linear increment of mean values for resolutions 10-50 m suggests a independence of terrain type and catchment size, which supported previous findings that indicated that mean slope and mean wetness index calculated from coarse elevation models may be used for prediction of DOC in headwater streams.