• 제목/요약/키워드: Seasonal Mann-Kendall test

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기온 변화에 따른 팔당호 수온 영향 및 이력현상 (Effect of Air Temperature Changes on Water Temperature and Hysteresis Phenomenon in Lake Paldang)

  • 유순주;임종권;이보미
    • 환경영향평가
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    • 제29권5호
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    • pp.323-337
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    • 2020
  • 국내 최대 상수원인 팔당호를 대상으로 기온과 수온의 변화를 살펴보고 장기간 기온과 수온의 연속 자료를 활용하여 이력 현상을 살펴보았다. 계절 Mann-Kendall을 적용한 팔당호 인근 양평의 기온 변화 추세는 지난 47년간(1973~2019) 증가(0.048 ℃/yr)에 비하여 최근 27년간(1993~2019) 기온의 증가(0.060 ℃/yr)가 컸다. 팔당호와 유입 하천에서 수온은 기온과의 상관성이 높으나(R > 0.9, p < 0.005) 호소인 팔당댐앞 지점에서의 수온은 하천 수온 상승에 비하여 느리고 기온 하강기에 들어서 수온이 서서히 감소하였고 수심 평균 수온도 상승기와 하강기 모두 호소 표층보다 변화가 더디게 나타났다. 이는 호소가 하천보다 수체 규모 면에서 크고 체류시간이 길기 때문에 열에너지를 흡수하고 감소하는데 시간이 걸리는 수온의 이력 현상이 크게 작용하는 것으로 판단된다.

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.

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.

남강 수질측정망 자료를 이용한 비모수적 장기 수질 추세 분석 (A Nonparametric Long-Term Trend Analysis Using Water Quality Monitoring Data in Nam-River)

  • 정강영;김묘정;송광덕;서권옥;홍성조;조소현;이영재;김경현
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1029-1048
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    • 2018
  • In this study, seasonal Mann - Kendall test method was applied to 12 stations of the water quality measurement network of Nam-River based on data of BOD, COD, TN and TP for 11 years from January 2005 to December 2015 The changes of water quality at each station were examined through linear trends and the tendency of water quality change during the study period was analyzed by applying the locally weighted scatter plot smoother (LOWESS) method. In addition, spatial trends of the whole Nam-River were examined by items. The flow-adjusted seasonal Kendall test was performed to remove the flow at the water quality measurement station. As a result, BOD, COD concentration showed "no trand" and TN and TP concentration showed "down trand" in regional Kendall test throughout the study period. BOD and TP concentration in "no trand", COD, and TN concentration showed an "up trand" tendency in Nam-River dam. LOWESS analysis showed no significant water quality change in most of the analysis items and stations, but water quality fluctuation characteristics were shown at some stations such as NR1 (Kyungho-River 1), NR2 (Kyungho-River 2), NR3 (Nam-River), NR6 (Nam-River 2A). In addition, the flow-adjusted seasonal Kendall results showed that the BOD concentration was "up trand" due to the flow at the NR3 (Nam-River) station. The COD concentration was "up trand" due to the flow at NR1 (Kyungho-River 1) and NR2 (Kyungho-River 2) located upstream of the Nam-River. The effect of influent flow on water quality varies according to each site and analysis item. Therefore, for the effective water quality management in the Nam-River, it is necessary to take measures to improve the water quality at the point where the water quality is continuously "up trand" during the study period.

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.

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.

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.

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.

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.

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.