• 제목/요약/키워드: Mann-Kendall trend test

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2017학년도 대학수학능력시험 영역별 정답배열 임의성 검정 (Test of randomness for answers arrangement in 2017 College Scholastic Ability Test)

  • 안소진;이재은;장대흥
    • 응용통계연구
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    • 제30권4호
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    • pp.503-512
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    • 2017
  • 선다형 문제의 경우 특정 위치의 답을 선호하는 수험생의 응답경향이 시험 결과에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 정답배열을 특정위치에 편중되지 않고 고르게 분포할 필요가 있다. 이는 정답배열이 특정 번호에 편중되어 있으면 정답을 모를 때 중앙 또는 외곽 번호에 응답경향이 있는 수험생이 추측으로 문항의 답을 맞힐 수 있으므로 시험점수가 학생의 능력을 제대로 반영하지 못하는 결과를 초래할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 2017학년도 대학수학능력시험의 영역별 정답배열에 대하여 Bartels rank test, Wald-Wolfowitz runs test, turning point test, Cox Stuart trend test, difference sign test, Mann-Kendall rank test 등을 실시하여 정답배열이 고르게 분포되었는지 확인하였다. 또한 정답 번호와 배점 사이에 독립성이 지켜지지 않을 경우에도 특정 번호를 정답으로 선호하는 경향을 가진 수험생의 점수는 학생의 능력을 제대로 반영하지 못할 수 있기 때문에 정답의 위치와 배점 사이의 독립성 검정을 추가로 실시하였다.

낙동강유역 장기 수질모니터링을 통한 계절적 특성분석 연구 (A study on seasonal characteristics through long-term water quality monitoring in the Nakdong River Watershed)

  • 갈병석;박재범;김성민;신상민;장순자;전민재
    • 한국습지학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.301-311
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    • 2022
  • 본 연구는 장기 수질모니터링 자료를 이용하여 수질의 계절적 특성을 분석하는 것이 목적이다. 낙동강수계에서 장기 모니터링이 수행되고 있는 34개 지류에서의 모니터링 자료를 이용하여 수질의 계절적 특성을 분석하였고 계절적 분석을 위해 수질의 평균 자료 분석과 변동계수(Coefficient of variation) 분석, 추세분석을 수행하였다. 변동계수 평가결과, 지류가 본류보다 크고 계절적으로는 BOD와 T-P, TOC는 가을철이 크고 T-N은 봄철이 크게 나타났다. 추세분석은 Mann-Kendall과 Sen's Slope를 통해 분석하였으며 BOD와 T-N, T-P는 감소 경향이 많으나 TOC는 증가 경향이 많았다. 또한, 공간적으로는 낙동강 상류보다 하류에서의 증가하는 경향이 많이 나타났다. 본 연구를 통해 장기 수질모니터링 자료의 활용성 평가 및 계절적 특성을 분석할 수 있었고 유역관리를 위해 수질의 안정화 시기, 오염원 증감 변화를 분석할 수 있었다.

각종 수문기상인자의 경년별 특성변화 분석(I) - 기본통계량, 경향성을 중심으로 - (An Analysis of Temporal Characteristic Change for Various Hydrologic Weather Parameters (I) - On the Basic Statistic, Trend -)

  • 이재준;장주영;곽창재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.409-419
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    • 2010
  • 본 연구에서는 국내 기상관측소 중 관측년수가 30년 이상인 관측소 63개 지점을 대상으로 9개의 수문기상수문인자 즉, 연강수량, 연강수일수, 연평균기온, 연평균상대습도, 연일조시간, 연증발량, 연강수계속시간, 연적설일수, 연신적설일수 자료를 각 지점별로 수집하고, 수문기상인자에 대한 기본통계량, 선형회귀분석, 이동평균법을 통해 수문기상인자의 기본적인 특성을 알아보았다. 또한 통계학적기법인 Hotelling-Pabst 검정과 Mann-Kendall 검정을 통해 경향성을 분석하였다. 기본통계량 분석결과 우리나라의 기후특성상 여름철에 강우가 집중되며, 계절별 강수량의 편차가 큰 전형적인 특성을 확인할 수 있었다. 선형회귀 분석과 5년 이동평균법을 통해서는 시간이 경과함에 따라 연강수량과 연평균기온은 증가, 연평균상대습도와 연일조시간은 감소, 연강수일수는 지점별로 증가 또는 감소하는 추세를 보였다. Hotelling-Pabst 검정과 Mann-Kendall 검정을 통한 경향성분석에서는 연평균상대습도, 연평균기온에서 공통적으로 경향성이 나타났으며, 연강수량, 연강수일수, 연일조시간은 지역에 따라 상이한 결과를 보였다.

Mann-Kendall 검정기법을 이용한 영산강 수질의 경향분석 (Tendency Analysis of Water Quality in the Yeongsan River Watershed using Mann-Kendall Test)

  • 강지은;박성천;박수호;이우범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.442-442
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    • 2021
  • 하천과 호수 등 공공수역에서 측정되는 수질자료는 수자원 및 수생태계의 실태를 파악하기 위한 가장 중요한 요소이며, 측정망 운영으로 장기간 측정된 방대한 수질자료를 이용하여 신뢰성 있는 장기 경향 추세를 분석하는 것 또한 매우 중요하다. 장기간 생산된 수질자료에 대한 통계적 경향분석을 실시함으로써 정량적으로 수질자료를 분석할 수 있는데 우선 일정한 장소에서 동일한 측정기법을 통해 비교적 장기간 동안 일정간격으로 측정된 수질자료가 필요하다. 우리나라의 수질자료는 1990년도 이후부터 잘 축적되어 왔으므로 비로소 시간에 따른 수질변화 경향을 파악하는 것이 용이해졌다. 이러한 수질경향 분석을 통하여 수체 내부에서 일어나는 여러 가지 수질 변화 과정을 이해하고 적절한 수질관리 대책을 마련할 수도 있다. 본 연구에서는 수질자료의 경향을 분석하기 위하여 비모수적 통계기법의 수질 경향을 분석하는데 많이 활용되는 맨-켄달 검정기법(Mann-Kendall Test)과 LOWESS(LOcally WEighted Scatter polt Smoother) 경향분석법을 적용하였다. 맨-켄달 검정기법은 선형 경향을 기본 가정으로하기 때문에 대상 기간 동안 경향성이 변할 경우에는 이를 적절히 반영할 수 없는 단점이 있으나 LOWESS 경향분석법은 이를 보완하기 위하여 특정회귀모델을 가정하지 않고 이동 직선에 대한 수질자료 점들을 통해 회귀모델을 적합 시키는 방법으로 기간 내 변화하는 경향성을 파악 할 수 있는 대상지점은 영산강본류 중심으로 지류지천을 포함하여 18개 지점에 대하여 분석하였으며, p-value값은 0.05를 기준으로 미만일 경우 경향성이 있고, 이상일 경우 경향성이 없는 것으로 분류하였으며, Trend는 경향성이 있다고 판단될 경우 S값이 양수이면 증가하는 경향으로, S값이 음수이면 감소하는 경향으로 판단하였다. 경향분석을 통해 영산강 18개 지점을 분석한 결과 영산강 상류와 중류, 지류에 대한 전체적인 경향을 판단할 수 있었다.

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Trend analysis of rainfall characteristics and its impact on stormwater runoff quality from urban and agricultural catchment

  • Salim, Imran;Paule-Mercado, Ma. Cristina;Sajjad, Raja Umer;Memon, Sheeraz Ahmed;Lee, Bum-Yeon;Sukhbaatar, Chinzorig;Lee, Chang-Hee
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권1호
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    • pp.45-55
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    • 2019
  • Climate change has significantly affected the rainfall characteristics which can influence the pollutant build-up and wash-off patterns from the catchment. Therefore, this study explored the influence of varying rainfall characteristics on urban and agricultural runoff pollutant export using statistical approaches. For this purpose, Mann-Kendall and Pettitt's test were applied to detect the trend and breakpoint in rainfall characteristics time series. In addition, double mass curve and correlation analysis were used to drive the relationship between rainfall-runoff and pollutant exports from both catchments. The results indicate a significant decreased in total rainfall and average rainfall intensity, while a significant increased trend for antecedents dry days and total storm duration over the study periods. The breakpoint was determined to be 2013 which shows remarkable trend shifts for total rainfall, average rainfall intensity and antecedents dry days except total duration. Double mass curve exhibited a straight line with significant rainfall-runoff relationship indicates a climate change effect on both sites. Overall, higher pollutant exports were observed at both sites during the baseline period as compared to change periods. In agricultural site, most of the pollutants exhibited significant (p< 0.05) association with total rainfall, average rainfall intensity and total storm duration. In contrast, pollutants from urban site significantly correlated with antecedent dry days and average rainfall intensity. Thus, total rainfall, average rainfall intensity and total duration were the significant factors for the agricultural catchment while, antecedents dry days and average rainfall intensity were key factors in build-up and wash-off from the urban catchment.

낙동강 유역의 과거 및 미래 강우자료에 대한 다양한 비모수적 경향성 검정 기법의 적용 (The Application of Various Non-parametric Trend Tests to Observed and Future Rainfall Data in the Nakdong River Basin)

  • 김상욱;이영섭;이철응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.223-235
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    • 2014
  • 최근 기후변화가 미래 수문자료에 미칠 수 있는 영향을 예측하기 위한 다양한 기법이 개발 및 적용되고 있으며, 과거 및 미래 수문자료의 경향성을 파악하고 비교하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 경향성 분석은 크게 모수적 검정과 비모수적 검정으로 구분될 수 있으나, 수문자료의 특성에 의해 비모수적 검정이 유리한 경우가 대부분이다. 본 연구에서도 낙동강 유역에서 수집된 과거 및 미래 강우량의 경향성 분석을 위해 비모수적 검정 중 MK 검정과 SR 검정을 사용하였다. 또한 본 연구에서는 경향성 분석 절차의 사전절차로 PW 기법과 TFPW 기법을 적용하고 비교함으로써, 자료의 사전처리가 최종 결과에 통계적으로 유의한 영향을 미칠수 있음을 제시하였다. 특히 SMK 기법을 적용하여 낙동강 유역의 강우자료의 경향성이 시작되는 시기를 추가로 분석하였다. 과거 강우자료의 분석결과 년총강우량은 대부분 증가하는 경향을 보였으며, 4월과 5월 그리고 9월과 10월 사이를 기점으로 강우패턴이 변화됨을 알 수 있었으며, 미래 강우자료의 분석결과 기후변화가 심해짐에 따라 경향성이 시작되는 시기가 수개월씩 빨라짐을 알 수 있었다. 이와 같은 연구결과는 향후 기후변화와 관련된 연구의 기초자료로 제공될 수 있으며, 낙동강 유역의 수자원 관리와 계획의 수립에 있어 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

기후변화를 고려한 부산시 강우특성분석 (Analysis of Busan rainfall characteristics considering climate change)

  • 손태석;백명기;이규열;박경재;신현석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1099-1103
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    • 2010
  • 본 연구에서는 기후변화로 인한 부산 강우특성을 고려하고 강수량의 증감을 알아보기 위하여 부산 기상청 지점의 강우 자료를 수집하고 분석하여 월, 계절, 연 평균강우와 지속시간별 연최대 강우량 및 강우강도(30 mm 이상)를 Trend 분석하였다. 분석기법은 T Test, Hotelling Pabst Test, Non Linear Test, Mann-Kendall Test, Sen Test이고 0.99, 0.95, 0.90의 유의수준별로 분석하였다. 분석된 결과는 1등급에서 4등급까지 등급화하고, 특히 Sen Test의 Slope는 빈도분석하여 등급화하였다.

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통계적 경향 분석을 통한 남한강 상류 수계 수질 변동 해석 (Analysis of Water Quality Fluctuations in Upstream Namhan River Watershed Using Long-term Statistical Analysis)

  • 변상돈;노연정;임경재;김종건;김동진;홍은미
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권5호
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    • pp.15-26
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    • 2020
  • There are fifteen non-point pollution management areas in Korea and three of them (Doam lake, Daegi district and Golji-cheon) are located in the upstream of the Namhan river watershed. Many efforts to reduce non-point sources (NPS) pollution have been conducted, however, water quality pollution in the watershed is still serious. To solve these problems, it is a priority to grasp water quality using statistical techniques. In this study, a trend analysis was conducted to evaluate the effect of NPS management in the watershed. The long-term trends from 1996 to 2018 of water quality properties were analyzed using data collected from the water environment information system. Seventeen monitoring stations were selected along the main stream in Namhan river basin. Monthly water quality properties (BOD, COD, TN, TP, TN/TP ratio, Conductivity, SS and Chlorophyll-a) were collected and analyzed by Mann-Kendall test and LOWESS. The results showed that the Conductivity tended to increase in all regions and was the highest level in Jijangcheon. Organic pollution such as BOD and COD tended to increase in the Jungseon area. SS did not show a large tendency, but it showed high concentration in the Doam watershed. In all regions, 40% of water quality properties showed a tendency to 'UP', 15% of water quality properties tended to 'DOWN', and 46% indicated no tendency. In order to determine the cause of this, additional research and measures for improvement are necessary. This study will be used for the establishment of water quality policy in the future.

강수지표를 이용한 남·북한 강수특성 비교 (Comparison of Precipitation Characteristics using Rainfall Indicators Between North and South Korea)

  • 이보람;정은성;김태웅;권현한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.2223-2235
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    • 2013
  • 본 연구는 남 북한에서 시 공간적 강수특성 변화를 이해하고자, 남한 65개 기상청 관측소에서 1963년부터 2010년까지, 북한 27개 관측소에서 1973년부터 2010년까지 측정된 일 강수량 자료를 분석했다. 총량(Amount), 극치(Extremes)와 빈도(Frequency)를 나타내는 지표들을 선정하였고, 각각의 지표를 RIA (Rainfall Index for Amount), RIE (Rainfall Index for Extremes), RIF (Rainfall Index for Frequency)로 정의하였다. 남 북한 행정구역별로 2000년까지 평균 지표 값과 2001년부터 2010년까지 최근 10년 평균 지표 값을 비교하였다. 과거에 비해 최근 10년간 남한은 연중 강우일수를 나타내는 NWD (Number of Wet Days)와, 200년 빈도 강수량을 나타내는 Freq200 (200-yr Frequency Rainfall)을 제외한 SDW (Annual mean daily rainfall over wet-days), TotalDR (Annual Total Rainfall Amount), Prcp50 (Annual number of wet days over 50 mm/day), Prcp80 (Annual number of wet days over 80 mm/day), CWD (Annual maximum number of consecutive wet-days), AMDR (Annual maximum daily rainfall), 그리고 R3day (Annual maximum 3-days rainfall total) 값들이 모두 증가한 양상을 보였지만 북한은 SDW와, 연총강우량 TotalDR을 제외하곤 모두 감소하였다. 또한 연평균 지표 값의 경향성을 확인하기 위해 통계적 방법인 Mann-Kendall 검정을 실시하였다. 과거 감소의 경향을 나타내던 각 관측지점이 최근에 이르러서는 경향성의 역전 되는 현상을 보인 곳이 나타났으며, 이는 평균값만을 바탕으로 강수사상 특성변화를 분석하는 방법의 한계점으로 볼 수 있다. 본 연구의 결과는 한반도 물 관리 기후변화에 대한 영향 분석과 대응 대책 마련에 활용될 수 있을 것이다.

수질오염총량관리 대상물질 확대를 위한 한강수계 하천수질 경향 및 수질특성 분석 (Analysis of Water Qulity changes & Characterization at the Watershed in Han River Basin for Target indicator in TMDLs)

  • 최옥연;김홍태;서희승;한인섭
    • 한국물환경학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.15-33
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    • 2017
  • Based on the existing pollutant emissin standards which are armed at the pollutant concentration of each pollution source, government formulated and implemented new management system of total water pollutant emission. By virtue of this new management system, pollution loading amount of individual watershed could be controlled, which achieved the requirement of water quality management such as TP and BOD. In initiate stage of it's implement, BOD was selected as object of water quality management, While it's necessary to consider the continuity of water quality data and established pollutant management laws and policy. During the ongoing management, TP management was added into the system while simply BOD management was not enough. However, the frequency of algae bloom in Han-river showed a trend of same, even though TP was treated as additional control target. Therefore, this paper will analyze different water quality parameters and characteristic of water quality, so that this study can be provide as reference for watershed management of water quality, by which the applicable management period and target pollutant can be selected in the future.