한국 지진 데이터 시각화 (1978~2012)

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ggmap으로 spatial 데이터 분석을 해보기 위해서 데이터를 찾던 중 기상청에서 제공하는 지진 통계 데이터를 가지고 하면 어떨까 하는 생각에 1978년도부터 지진 데이터를 가지고 플로팅을 해보기로 했다. 

ggmap은 google map 뿐만 아니라 openstreet map, stamen design, cloud made map 을 소스로 사용해 spatial 데이터 분석을 할 수 있는 패키지로 최근 ggplot2를 기반으로 layering 시스템을 채용해 ggplot2를 사용해본 사용자들이 아주 쉽게 접근할 수 있는 장점을 제공하고 있다.

필자 경험상 ggmap을 플로팅한 결과를 R markdown으로 컨버팅시 connection close문제가 발생해 아직 markdown으로 변환은 힘든 상황이지만 블로그에 올릴정도의 그래프는 생성할 수 있다.

일단 기상청 지진 센터에서 데이터를 가져와 엑셀에서 필드 편집을 해 R에서 로딩하기 쉬운 형식으로 만들었다. 파일은 여기에 올려 두었다.

코드는 아래와 같다. 

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library(ggmap)
library(lubridate)
 
eq <- read.table("https://dl.dropbox.com/u/8686172/eq.csv", sep="\t", header=T, stringsAsFactors=F)
 
summary(eq)
 
eq$latitude <- unlist(strsplit(eq$latitude, " "))[seq(from=1,to=nrow(eq), by=2)]
eq$longitude <- unlist(strsplit(eq$longitude, " "))[seq(from=1,to=nrow(eq), by=2)]
 
 
eq$longitude <- as.double(eq$longitude)
eq$latitude <- as.double(eq$latitude)
eq$year <- as.factor(substr(eq$date,1,4))
eq$date <- ymd_hm(eq$date)
 
ggmap(get_googlemap(center = 'korea', zoom=6, maptype='terrain'),extent='device', fullpage = TRUE) + 
  geom_point(aes(x=longitude, y=latitude, size=power, colour=date), data = eq, alpha = .7) +
  scale_x_date("10 years") + 
  geom_density2d(aes(x=longitude, y=latitude), data=eq) 
 
 
ggmap(get_googlemap(center = 'korea', zoom=7, maptype='terrain'),extent='device') + 
  geom_point(aes(x=longitude, y=latitude, size=power, colour=date), data = eq, alpha = .7) +
  scale_x_date("10 years") + 
  geom_density2d(aes(x=longitude, y=latitude), data=eq)
 
 
library(plyr)
library(ggplot2)
eqcnt <- ddply(eq, .(year),summarise, shock=mean(power), freq=length(power))
 
 
ggplot(eqcnt, aes(year, freq)) + geom_point(aes(size=shock),colour="blue") + geom_line(aes(group=1), colour="red") +
  ylab("지진빈도") + opts(axis.text.x=theme_text(angle=90, hjust=1)) 
 
ggplot(eq,aes(x=year,y=power)) + geom_boxplot() + opts(axis.text.x=theme_text(angle=90, hjust=1)) + ylab("진도")

 

 

이렇게 나온 그래프는 아래와 같다.

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밀도함수를 적용해서 플로팅 했기 때문에 통계적으로 어느 위치에 집중적으로 지진이 나왔는지 확인 가능하다. 재밋는 사실은 시간 간격은 있지만 거의 유사한 위치에 빈번하게 지진이 발생하는 데이터를 많이 볼 수 있는데, 될 수 있으면 그런 지역에 거주하는건 피해야 되는게 아닐까 한다.

 

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좀더 상세한 지도이다.

대전부근에서 지진이 많이 발생하며, 포항쪽 그리고 제주도 동해상에 많은 지진이 나왔음을 알 수 있다.

인구집중 지역인 서울은 그리 많은 지진이 나지 않는다는 것을 알 수 있다.

년도별 지진 발생 횟수를 보면 아래와 같다.,

 

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시간이 갈수록 지진 발생 횟수가 상승함을 알 수 있으나, 그 진도(shock)의 파워가 상승하는 기미는 보이지 않으나 이 부분은 좀 파악이 필요한 부분이다.

각 년도별로 진도의 분포가 궁금해 진다.

그러기 위해 아래 그래프를 그려본다.

 

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재밋는 사실은 대부분의 해에 outlier가 존재한다는건데, 이건 지진 예측이 왜 힘든건지 알려주는 한 단서가 아닐까 한다. 

다행스럽게도 지진 빈도는 해가 갈수록 늘어나지만 지진의 진도는 상승 기세가 보이지 않는거 같다.

내가 해본 분석은 spatial 데이터 분석의 기초이다. 좀더 상세한 분석은 관련 공부를 좀 해야 한다.

 

 

ps. 이 글에서 power, shock은 진도와 같은 의미로 사용되었다. 귀찮아서 그래프 고치기 싫어서 혼용했으니 양해 부탁드린다.

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