• 제목/요약/키워드: Seasonal Kendall

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Variation of Hydro-Meteorological Variables in Korea

  • Nkomozepi, Temba;Chung, Sang-Ok;Kim, Hyun-Ki
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제32권3호
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    • pp.135-143
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    • 2014
  • The variability and temporal trends of the annual and seasonal minimum and maximum temperature, rainfall, relative humidity, wind speed, sunshine hours, and runoff were analyzed for 5 major rivers in Korea from 1960 to 2010. A simple regression and non-parametric methods (Mann-Kendall test and Sen's estimator) were used in this study. The analysis results show that the minimum temperature ($T_{min}$) had a higher increasing trend than the maximum temperature ($T_{max}$), and the average temperature increased by about $0.03^{\circ}C\;yr.^{-1}$. The relative humidity and wind speed decreased by $0.02%\;yr^{-1}$ and $0.01m\;s^{-1}yr^{-1}$, respectively. With the exception of the Han River basin, the regression analysis and Mann-Kendall and Sen results failed to detect trends for the runoff and rainfall over the study period. Rapid land use changes were linked to the increase in the runoff in the Han River basin. The sensitivity of the evapotranspiration and ultimately the runoff to the meteorological variables was in the order of relative humidity > sunshine duration > wind speed > $T_{max}$ > $T_{min}$. Future studies should investigate the interaction of the variables analyzed herein, and their relative contributions to the runoff trends.

경향성 및 패턴 분석을 이용한 낙동강 물금지역의 수질 특성 (Characteristics of Trend and Pattern for Water Quality Monitoring Networks Data using Seasonal-kendall, SOM and RDA on the Mulgeum in the Nakdong River)

  • 안정민;이인정;정강영;김주언;이권철;천세억;류시완
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.361-371
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    • 2016
  • Ministry of Environment has been operating water quality monitoring network in order to obtain the basic data for the water environment policies and comprehensively understand the water quality status of public water bodies such as rivers and lakes. The observed water quality data is very important to analyze by applying statistical methods because there are seasonal fluctuations. Typically, monthly water quality data has to analyze that the transition comprise a periodicity since the change has the periodicity according to the change of seasons. In this study, trends, SOM and RDA analysis were performed at the Mulgeum station using water quality data for temperature, BOD, COD, pH, SS, T-N, T-P, Chl-a and Colon-bacterium observed from 1989 to 2013 in the Nakdong River. As a result of trends, SOM and RDA, the Mulgeum station was found that the water quality is improved, but caution is required in order to ensure safe water supply because concentrations in water quality were higher in the early spring(1~3 month) the most.

삽교천유역의 용존산소 추세 (Dissolved Oxygen Trend in Sapgyo Stream Watershed)

  • 임창수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권6호
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    • pp.667-681
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    • 2013
  • 본 연구에서는 삽교천유역에 위치한 19개 수질관측지점의 16년간(1995~2010) 월별 용존산소(dissolved oxygen: DO)자료를 이용하여 월별 및 계절별 용존산소 추세를 분석하였다. 추세분석을 위해 Mann-Kendall 추세분석과 Sen's slope 방법을 적용하였다. 또한 삽교천 유역을 4개 구역(삽교호, 삽교천본류, 무한천 및 곡교천)으로 구분하여 카이스퀘어 동질성 검정(chi-square homogeneity test)을 실시하여 각 구역의 월별, 그리고 계절별 용존산소추세의 동질성 유무를 분석하였다. 분석결과 대부분 수질관측지점의 월별, 계절별 용존산소는 증가추세를 보이거나 혹은 유의한 추세를 보이지 않았다. 또한 삽교천 유역 수질관측지점들의 계절별 용존산소추세는 서로 동질성을 보인 반면에 월별 용존산소추세는 수질관측지점이 저수지에 위치한 지점의 경우 동질성을 보이지 않았다. 전반적으로 삽교천 유역 수질관측지점의 용존산소 추세는 각 수질관측지점의 위치와 계절에 따라서 다른 양상을 보였다.

계절과 수문기상학적 조건에 따른 지역 증발산의 특성화 (Characterization of Local Evapotranspiration Based on the Seasonal and Hydrometeorological Conditions)

  • 임창수;이종태;윤세의
    • 물과 미래
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    • 제29권2호
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    • pp.235-247
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    • 1996
  • 여름우기와 겨울기간 동안에 준건조 기후 유역들(Lucky Hills 그리고 Kendall) 로부터 측정된 기상학적 그리고 토양 함수량 자료를 이용하여 증발산의 조절변수들 간에 상관관계와 매일의 실제 증발산량 산정을 위한 변수들의 영향을 연구하였다. 기상학적 요소와 토양 함수량의 중요도를 알아보기 위하여 단순, 다변량선형상관분석들이 적용되어졌으며, 얻어진 정보는 다변량선형상관모델을 개발하기 위하여 사용되어졌다. 유효 에너지와 대기 증기압 차는 두 다른 유역과 계절 기간 동안에 증발산을 지배하는 중요한 변수인 것으로 판명되어졌다. 그러므로 준건조 기후 지역에 있어서 증발산 과정의 중요한 변수로는 단순히 Penman에 의해서 제안된 잠재 증발산 모형의 에너지 항에 있어서 유효 에너지와 공기 동력 항에 있어서 대기증개압차인 것으로 나타났다.

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Analysis of drought in Northwestern Bangladesh using standardized precipitation index and its relation to Southern oscillation index

  • Nury, Ahmad Hasan;Hasan, Khairul
    • Environmental Engineering Research
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    • 제21권1호
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    • pp.58-68
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    • 2016
  • The study explored droughts using the Standardized Precipitation Index (SPI) in the northwestern region of Bangladesh, which is the drought prone area. In order to assess the trend and variability of monthly rainfall, as well as 3-month scale SPI, non-parametric Mann-Kendall (MK) tests and continuous wavelet transform were used respectively. The effect of climatic parameters on the drought in this region was also evaluated using SPI, with the Southern Oscilation Index (SOI) by means of the wavelet coherence technique, a relatively new and powerful tool for describing processes. The MK test showed no statistically significant monthly rainfall trends in the selected stations, whereas the seasonal MK test showed a declining rainfall trend in Bogra, Ishurdi, Rangpur and Sayedpur stations respectively. Sen's slope of six stations also provided a decreasing rainfall trend. The trend of the SPI, as well as Sen's slope indicated an increasing dryness trend in this area. Dominant periodicity of 3-month scale SPI at 8 to 16 months, 16 to 32 months, and 32 to 64 months were observed in the study area. The outcomes from this study contribute to hydrologists to establish strategies, priorities and proper use of water resources.

경포호에서 수질변수들의 장기적인 변화 (Long-term Variations of Water Quality Parameters in Lake Kyoungpo)

  • 곽성진;발데브;최광순;허우명
    • 생태와환경
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    • 제48권2호
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    • pp.95-107
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    • 2015
  • 경포호에서 수질 변수들의 장기적인 경향을 파악하기 위하여 1998년부터 2013년까지 매년 3월부터 11월까지 2개월에 1회씩 3개 지점에서 조사된 15가지 수질변수들과 강우량자료를 이용하였으며, Mann-Kendall test, Sen's slope estimator 및 linear regression을 적용 분석하였다. 계절 변화 분석에는 Mann-Kendall test 및 Sen's slope estimator만 이용하였다. 분석결과 염분, 투명도 및 영양염류 (총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소, 암모니아성 질소)의 변수들만 통계학적으로 유의적인 경향을 보였다. 선형회귀 분석에서는 염분 (표층과 심층의 전 지점)과 투명도 (지점 1)만이 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 나타냈으나, 비모수법에 의한 분석에서는 염분과 투명도 모두 전 지점에서 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 보였다. 통계학적으로 유의적인 감소 경향을 보인 수질변수들은 선형회귀분석에서는 용존산소 (표층 지점 1, 심층 지점 2와 3), 총인(지점 1과 2), 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소, 비모수법에 의한 분석에서는 용존산소 (심층 전지점), 총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소였다. 계절적인 경향을 분석한 결과 봄에는 염분, 탁도, 투명도 및 부유물질 (SS), 여름에는 염분, 투명도, 질산성 질소 및 부유물질, 가을에는 수온, 염분, 투명도 및 부유물질 만이 증가하는 경향을 보였으며 이들 변수들이 계절에 따라 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 봄과 여름에 비해서 가을철에 Mann-Kendall test 및 Sen's Slope estimator에 의해 유의적인 경향을 나타낸 수질변수들이 많았다. 가장 강한 증가 경향을 보인 것은 염분이었으며 봄보다는 여름과 가을에 뚜렷하였다. 투명도도 염분과 유사한 특성을 보였다. 강우량은 조사기간 동안 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 경포호에서 영양염류의 유의적인 감소경향은 그동안 강릉시에서 추진해온 석호 복원사업 및 해수유통 (수중 보철거) 등과 관련이 있는 것으로 판단되나 정확한 원인 규명을 위해서는 보다 면밀한 조사가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

갈수기 경향성 분석을 활용한 상류 유역의 가뭄위험 변동성 분석 (Analysis of Drought Risk in the Upper River Basins based on Trend Analysis Results)

  • 정일원;김동영;박지연
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권1호
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    • pp.21-29
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    • 2019
  • This study analyzed the variability of drought risk based on trend analysis of dry-seasonal dam inflow located in upper river basins. To this, we used areal averaged precipitation and dam inflow of three upper river dams such as Soyang dam, Chungju dam, and Andong dam. We employed Mann-Kendall trend analysis and change point detection method to identify the significant trends and changing point in time series. Our results showed that significant decreasing trends (95% confidence interval) in dry-seasonal runoff rates (= dam inflow/precipitation) in three-dam basins. We investigated potential causes of decreasing runoff rates trends using changes in potential evapotranspiration (PET) and precipitation indices. However, there were no clear relation among changes in runoff rates, PET, and precipitation indices. Runoff rate reduction in the three dams may increase the risk of dam operational management and long-term water resource planning. Therefore, it will be necessary to perform a multilateral analysis to better understand decreasing runoff rates.

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.

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.

소양호 표층수 수질의 연별 추이 및 상 ${\cdot}$ 하류 이질성 분석 (Long-Term Annual Trend Analysis of Epilimnetic Water Quality and Their Longitudinal Heterogeneities in Lake Soyang)

  • 이혜원;안광국;박석순
    • 생태와환경
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    • 제35권1호통권97호
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    • pp.36-44
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    • 2002
  • 본 연구는 1993년부터 2000년까지 소양호의 총인, 총질소, 전기전도도, 엽록소의 시${\cdot}$공간적 경향을 통계기법을 적용하여 파악하였다. 호수내의 수질특성은 연간강우량 및 수계의 유입량에 의해 변동되었으나, 변동 정도는 조사지역에 따라 역동적인 차이를 보였다. 맨-켄달검정법 (Mann-Kendall test)으로 연별 수질변화를 분석한  결과, 전기전도도, 총인, 엽록소-a는 8년 동안 모든 지점에서 증가 및 감소 경향이 없으나 TN은 극히 미약하게 감소하는 경향을 보였다. 총인은 유입량 및 강우에 의해 결정되는 것으로 밝혀졌다. 공간적 분석결과에 따르면, 전기전도도는 호수내 상류에서 하류로 감소하는 경향을 보였고 장마중 상류에서는 집중 강우동안 최소값을 보이고 하류에서는 수체류 현상으로 10월에 최소값을 나타냈다. 총인 및 총질소는 장마중에 최대값을 나타내면서 전기전도_도의 변화 양상과 역관계를 나타냈다. 호수내 1차 생산력의 척도로서 측정된 엽록소-a의 농도는 영양염류의 농도 및 계절에 따라 큰 차이를 보였다. 계절별 총인에 대한 엽록소 농도의 회귀 분석결과에 따르면, 장마 전 및 장마 중에는 $R^2$값이 0.003이하이지만 장마후 $R^2$값은 0.82로서 조류생장이 인의 농도에 의해 결정되는 것을 확인하였다. 반면 질소의 농도는 계절에 상관없이 엽록소의 농도와 극히 미약한 관계를 보였다.