한반도 연 및 계절 강수량 공간 분포에 대한 k-평균 군집 분석 (K-means clustering of the spatial distribution of rainfall over the Korean peninsula)

서지정보

· 발행기관 : 한국데이터정보과학회
· 수록지 정보 : 한국데이터정보과학회지 / 33권 / 3호 / 359 ~ 388페이지
· 저자명 : 이재헌, 강성락

초록

본 연구는 1973년부터 2020년까지 48년간 강수량 관측 자료를 이용하여 한반도의 연 및 계절 평균 강수량에 대해 k-평균 군집 분석을 수행하고 데이터 세트 구성에 따른 민감도를 분석하였다. 고고도 관측소, 태풍 루사 또는 섬 지점 관측 포함 또는 불포함 데이터 세트에 따른 CH와 DB값들을 사용하여 k-평균 군집에 대한 적절한 군집 수를 결정하였다. 결정된 군집 수를 바탕으로 k-평균 군집 분석을 수행하여 얻은 연 및 계절 평균 강수량 공간 분포도에서 군집을 확인하였고, 군집 간 강수량 분포를 비교하였다. 그 결과, 고고도 및 섬 관측값들을 포함했을 때 CH와 DB 지수값이 유의미하게 변화하여 군집 수 선택에 영향을 미쳤다. 이러한 영향은 군집 수에 비례해 증가하였다. 태풍 루사 강수량을 포함하는 것은 지수 값을 변화시켰으나 실질적으로 군집 수 선택에는 영향을 미치지 않았다. 선택된 군집 수에 따라 군집화된 연 및 계절 평균 강수량에서 고고도 관측값을 고려했을 때는 산지 인근 지점들과 대관령 지점이 분리되어 한반도 평균 강수량을 증가시켰다. 섬 지점 자료를 고려했을 때는 섬 지점의 극심한 강수량 또는 위$\cdot$경도의 영향으로 연 평균 강수량에서 다른 군집 특성이 나타났다. 하지만, 계절 평균 강수량의 공간 분포에서는 섬 지점 관측값을 포함하였을 때 내륙지역의 군집에 변화가 미비하였다.

영어초록

Using the k-means clustering, we analyze the spatial distribution of annual and seasonal mean precipitations, which are averaged over the 48-year period between 1973 to 2020. We use the precipitation data collected at 60 stations across the Korean peninsula. The data sets are somewhat differently composed by excluding some data based on the following conditions: data measured 1) at high-height stations, 2) at island stations, 3) during the typhoon Rusa period. We employ the Calinski-Harabasz (CH) and Davies-Bouldin (DB) indices to find the optimal number of the k-means clusters. The optimal number varies depending on the data set. We present the k-means clustering results along with the sensitivity test result to the different precipitation data sets.

참고자료

· 없음