• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.33 no.1
• /
• pp.40-50
• /
• 2017

We were interested in the long-term temporal and spatial variability trends of water quality. Trend tests such as the Seasonal and Regional Kendall tests and LOWESS (LOcally WEighted Scatter plot Smoother) have been recommended as outstanding tools for trend detection. In this study, we conducted four types of nonparametric trend tests (Seasonal and Regional Kendall tests, LOWESS, and flow-adjusted Seasonal Kendall). We aimed to identify water quality trends using the monthly data for five variables (BOD, COD, TN, TP, and flow) collected from 24 sites in the Nakdong River from August 2004 to December 2013. According to the Regional Kendall test, BOD, COD, and TN increased but TP decreased trend. The Seasonal Kendall test showed that BOD, TN, and TP remained constant at 62.5-83.3% of the sites. COD remained constant at 58.3% of the sites. LOWESS showed that TP gradually increased between 2007 and 2008, then decreased slowly at the Gumi, Geumhogang6, Daeam-1 and Milyanggang3 sites. BOD increased slightly between 2008 and 2009, and then decreased slowly at the Namgang4-1 site. Lastly, a flow-adjusted Seasonal Kendall test was conducted. There were different results between Seasonal Kendall and flow-adjusted Seasonal Kendall tests at 11 of the 24 sites. According to the results from six of the eleven sites, BOD increased at one site, showed no trends at three sited, and decreased at two sites. Each of COD, TN increased at two, one site. but TP decreased at two sites.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.232-232
• /
• 2016

주어진 시계열 자료의 경향성을 분석하고 판별하는 것은 수문 자료의 분석에서 가장 우선적으로 수행되어야 할 절차이며 경향성의 유무에 따라 자료를 분석하는 방법이 달라지게 되므로 매우 중요한 부분이다. 일반적으로 국내에서 주로 사용되는 수문 시계열 자료의 경향성 분석 방법으로는 비매개변수적인 방법인 Mann-Kendall test, Spearman's rho test, Hotelling Pabst test, Sentest 등이 있으며 그 중에서도 국내외 수문 자료의 경향성 분석에는 비교적 높은 기각력을 보이는 Mann-Kendall test가 주된 방법으로 활용되어 오고 있다. Mann-Kendall test는 통계적 유의성을 바탕으로 한 경향성 판별 방법으로 시계열 자료 내에 존재하는 경향성의 형태를 분석하여 경향성 유무를 판별하는 것에는 한계가 있다. 경험적 모드분해법을 활용한 경향성 분석 방법은 체거름 과정을 통하여 주어진 시계열 자료를 내재모드함수로 분해한 후, 추출된 모든 요소를 제거하고 남은 잔여값의 형태를 이용하여 경향성 유무를 판별하는 방법으로 자료에 내재된 경향성의 형태를 확인할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 경험적 모드분해법을 이용한 경향성 분석 방법을 소개하고, 모의를 통한 시계열 자료를 이용하여 경향성 분석에 적용한 후 기존에 사용되어온 Mann-Kendall test와의 비교를 통해 적용성을 평가하였다.

• Journal of the Korean Statistical Society
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.17-26
• /
• 1978

For testing $\beta_i=\beta, i=1,...,k$, in the regression model $Y_{ij} = \alpha_i + \beta_ix_{ij} + e_{ij}, j=1,...,n_i$, a simple and robust test based on Kendall's tau is proposed. Its asymptotic distribution is proved to be chi-square under the null hypthesis and noncentral chi-square under an appropriate sequence of alternatives. For the optimal designs, the asymptotic relative efficiency of the proposed procedure with respect to the least squares procedure is the same as that of the Wilcoxon test with respect to the t-test.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.164-164
• /
• 2018

강우침식인자는 토양침식에 영향을 주는 한 인자이다. 강우침식인자는 강우강도, 강우량, 강우빈도 등과 같은 강우패턴으로 산정되는 값으로 기후변화로 인해 많은 지역에서 강우패턴의 변화가 관측되었기에 강우침식인자 또한 기후변화로 인한 변화가 예상된다. 한국의 강우의 시공간적인 변동성에 대한 연구는 많이 진행되었으나, 강우침식인자에 대한 연구는 아직까지 미흡한 상태이기 때문에 본 연구에서는 한국의 강우침식인자의 시공간적 변동성을 분석하였다. 강우강도, 강우량, 강우빈도, 강우지속기간 등 강우패턴을 결정하는 인자들 중 어떤 인자가 강우침식인자의 시간적인 변동성에 영향을 주는지 조사하였다. 시간적인 변동성을 조사하기 위해서 경향성 검사를 진행하였다. 적용된 경향성 검사는 Mann-Kendall test, 수정된 Mann-Kendall test, Block Bootstrapping Mann-Kendall test, T-test를 적용하였다. 검사결과 대부분의 지점에서는 강우침식인자에서는 경향성이 발견되지 않았다. 경향성이 발견된 지점에 대하여 경향성의 원인을 검토해본 결과, 복합적인 강우패턴 인자의 영향으로 인하여 강우침식인자의 경향성이 발생하는 것을 확인하였다. 강우패턴 인자 중에서는 유효강우사상의 강우량이 가장 큰 영향인자인 것을 확인 할 수 있었다.

• The Korean Journal of Applied Statistics
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.439-447
• /
• 2021

Due to the frequent emergence of global abnormal climates, related studies on meteorological change is being actively proceed. However, the research on trend analysis using weather data accumulated over a long period of time was insufficient. In this study, the trend of temperature time series data accumulated from automated surface observing system (ASOS) for 40 years was analyzed by using a non-parametric analysis method. As a result of the Mann-Kendall test on the annual average temperature and seasonal average temperature time series data in South Korea, it has shown that an upward trend exists. In addition, the result of calculating the Sen's slope, which can determine the degree of tendency before and after the searched change point by applying the Pettitt test, recent data after the fluctuation point confirmed that the tendency of temperature rise was even greater.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.153-153
• /
• 2012

기후변화는 강우량, 기온, 해수면온도 등 많은 수문기상학적 요소에 영향을 끼치고 있으며 이러한 영향에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서도 수공구조물의 설계에 직접적으로 영향을 끼치는 강우특성에 대한 연구는 기후변화로 야기되는 강우의 비정상성(non-stationary)을 중심으로 이루어지고 있다. 현재 수문설계량은 강우량의 빈도해석을 통해 산정되는데, 이러한 빈도해석은 기본적으로 연최대강우자료의 정상성(stationary)과 독립성(independent)을 가정하고 이루어진다. 그러나 기후변화로 연최대강우자료에 경향성이나 변동성이 나타남에 따라 경향성과 변동성을 고려할 수 있는 빈도해석 기법의 개발에 대한 필요성이 증가하고, 실제로 2000년대에 들어서면서부터 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 이루어지고 있다. 연최대강우자료의 정상성을 판단하기 위해 강우자료에 대한 경향성 분석을 수행하게 되는데, 경향성 분석을 위해 다양한 통계적 기법들이 적용되고 있다. 그러나 현재 경향성 분석방법의 적용에 대한 뚜렷한 기준이 없어 여러 가지의 경향성 분석 방법을 적용하여 다수의 분석방법별 결과를 종합하여 경향성 유무를 판단하고 있는 실정이며, 동일자료에 대해서도 연구에 따라 다른 결과가 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 경향성 분석방법의 기각력을 비교검토하여 경향성 분석방법의 적용에 필요한 기준을 제시하고자 한다. 이를 위해 경향성 분석을 위해 널리 사용되고 있는 t-test, Mann-Kendall test, Hotelling-Pabst test를 비교하고자 한다. 여기에서 t-test는 매개변수를 사용하는 매개변수적 방법이고, Mann-Kendall test와 Hotelling-Pabst test는 비매개변수적 방법이다. 귀무가설의 경우 t-test는 경향성이 없다고 가정하고 있는데 반해, Mann-Kendall test와 Hotelling-Pabst test는 경향성이 있다고 가정하고 있다. 기각력 검토를 위해서는 Monte Carlo simulation을 이용하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.18-22
• /
• 2004

By using JKR technique, the surface energy of a solid material and the intrinsic work of adhesion between two materials were determined. JKR technique is based on the contact mechanics, and is now being accepted as a new method which can overcome the demerits of the existing test methods such as contact angle measurement and other adhesion test. In this study, the surface energy of polydimethylsiloxane (PDMS) is measured by JKR method and the experimental results and the applicability of JKR apparatus were discussed.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
• /
• v.57 no.6
• /
• pp.153-162
• /
• 2015

In this study, we analyzed the trends of water quality along the main stream in Nakdong river basin using the recent data and seasonal Mann-Kendall test. Monthly averaged values of DO, BOD, SS, COD, TN, and TP from 1989 to 2014 for 14 stations (including 2 TMDLs stations) were used in the study. The trend analysis results showed that BOD and TP at most stations has decreasing temporal trend except a few stations while COD and SS showed increasing trend at most stations. Temporal trends in TN at 8 stations were found to be statistically significant and 5 of them showed increasing temporal trend. Temporally averaged BOD, COD, TN and TP were generally increasing as going downstream and the worst water quality were found at Goryeong and Hyunpung station. Overall, water quality of Nakdong river especially in COD, SS, and TN getting worse in time at most stations and as going downstream.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.46 no.3
• /
• pp.219-227
• /
• 2013

Time series data including change, jump, trend and periodicity generally have nonstationarity. Especially, various methods have been proposed to identify the trend about hydrological time series data. However, among various methods, evaluation about capability of each trend test has not been done a lot. Even for the same data, each method may show the different result. In this study, the simulation was performed for identification about the changes in trend analysis according to the statistical characteristics and the capability in the trend analysis. For this purpose, power test for the trend analysis is conducted using Men-Kendall test, Hotelling-Pabst test, t test and Sen test according to the slope, sample size, standard deviation and significance level. As a result, t test has higher statistical power than the others, while Mann-Kendall, Hotelling-Pabst, and Sen tests were similar results.

• Journal of Wetlands Research
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.35-43
• /
• 2004

The non-parametric Mann-Kendall(MK) statistical test has been widely used to assess the significance of trend in hydrologic time series. The test requires sample data should be serially independent. If sample data is serially correlated, the presence of serial correlation in a time series will affect the test ability for trend analysis. So, we would like to use the modified MK test which uses the effective sample size(ESS) to eliminate the effect of serial correlation in a series. This study investigates the ability of ESS to eliminate the influence of serial correlation of MK test by Monte Carlo simulation and by real series. As the results, MK test shows the increase of trend rate as the serial correlation is increased but the modified MK test shows ESS can eliminate the serial correlation for trend analysis. Therefore we confirmed the modified MK test is a very useful tool for trend analysis.