poniedziałek, 22 października 2012

O atlasach - garść pytań i wątpliwości

Instytut Ochrony Przyrody koordynuje prace nad powstaniem Atlasu Ssaków Polski i Atlasu Płazów i Gadów Polski. Tu linki:
http://www.iop.krakow.pl/plazygady/
http://www.iop.krakow.pl/ssaki/

Koordynatorzy poszczególnych gatunków zbierają informacje od "obywateli" i rzucają na mapy. W efekcie mamy info o rozmieszczeniu danego gatunku. Tak jest w teorii, ale szereg kwestii jest niejasnych... Autorzy atlasu teriologicznego piszą:
Celem niniejszego projektu, w który, mamy nadzieję, zaangażuje się jak najszersze grono osób: profesjonalnych teriologów, przyrodników-amatorów i entuzjastów przyrody ze wszystkich środowisk, jest przedstawienie aktualnego stanu naszej wiedzy o rozmieszczeniu ssaków w Polsce oraz wskazanie luk, które powinniśmy uzupełnić w najbliższych latach.

Moje główne pytanie i wątpliwość dotycząca tych przedsięwzięć jest taka: jaką informację dają nam takie atlasy? Przecież taki sposób zbierania danych powoduje, że ostateczny output jest raczej mało wiarygodny. Konkrety:
  • Mapujemy raczej zmienność wysiłku próbkowania niż rzeczywisty obraz rozmieszczenia gatunków w kraju. Wysiłek próbkowania nie jest w żaden sposób kontrolowany a wiemy, że jest skrajnie różny między lokalizacjami. W Białowieży będzie wszystko, na pomorzu środkowym pewnie tylko sarna i mysz polna...Czy jest jakiś pomysł by oddzielić false negatives od prawdziwych dziur w zasięgu???
  • Zmienność czasowa jest chyba również poza kontrolą - obecny system mapowania stwierdzeń działa jak mechanizm z zapadką: kolejne punkty są dodawane na mapie, ale chyba nie jest brana pod uwagę możliwość ekstynkcji lokalnych populacji/subpopulacji. Gdybyśmy mapowali w Polsce stwierdzenia orła przedniego tą metodą, to za 20 lat mielibyśmy wniosek, że jest on obecny w całym kraju - co z tego, że w danym roku przebywa na 1% kontrolowanych powierzchni. To jest kumulacja obserwacji, która niewiele nam mówi o jej aktualnym stanie. 
  • Czy w jakikolwiek sposób uwzględniana jest ogromna różnica w wykrywalności gatunków? Czy w ogóle ona jest w jakikolwiek sposób określonaa? Przecież darniówka jest gatunkiem prawie niewykrywalnym, z kolei nie sposób nie zauważyć łosia albo żubra - ostateczne mapy będą zależeć od wykrywalności...
  • Wydaje mi się, że tak gęsty grid (kilka x kilka km, w sumie kilka tysięcy kwadratów!!!) jest porywaniem się na zadanie niewykonalne - przecież wiemy już teraz, że dla części (co gorsza - nieznanej części) kwadratów wysiłek próbkowania jest równy zeru. Ale jak to ma być uwzględniane? Tak to wygląda:
Generalnie kibicuję IOPowi z całych sił i przekazałem już część swoich danych, bo bardzo brakuje atlasu rozmieszczenia ssaków, ale obawiam się, że obecna metodyka jest jednak za słaba by sprostać tak trudnemu zadaniu - po prostu ostateczny produkt będzie mało wiarygodny...
I na koniec - nie wiem czy wszyscy wiedzą ale jedyny rozsądny monitoring rozmieszczenia ssaków (przynajmniej tych dużych) w Polsce prowadzi... Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków w ramach MPPLu (monitoringu pospolitych ptaków lęgowych): losowe próbkowanie, kontrolowany sampling effort.

michał żmihorski

14 komentarzy:

  1. Ależ takie atlasy mają bardzo ważne funkcje. Przykładowo jeśli w kwadracie zdominowanym przez krajobraz rolniczy nie ma stwierdzeń nornika lub lisa, to można śmiało powiedzieć, że teren nie był kontrolowany.

    OdpowiedzUsuń
  2. Nie znam metodyki tego typu atlasow, ale czy zaznaczenie na mapie kwadratow, dla ktorych nie ma danych nie daloby odpowiedzi na pytanie, czy dziura w wystepowaniu to 'false nagative', czy tez rzeczywisty brak danych? Taki brak danych zaznaczony usialby byc innym kodem niz obszar, gdzie nie stwierdzono gatunku mimo prowadzonych badan. Wydaje mi sie to najprostszym rozwiazaniem.

    michal

    OdpowiedzUsuń
  3. chyba nie jest to takie proste bo "kontrola" terenu to może być jedna wizyta, dwie, trzy, dwadzieścia. Może być 30 pułapko-dób lub 300, albo 3000. Więc kwadraty dla których nie ma danych powinny być jak najbardziej zaznaczane, ale to nadal nie rozwiązuje nam problemu false negatives...

    OdpowiedzUsuń
  4. Nie wiem, czy w ogóle ktoś do tego podchodzi w sposób o jakim piszą przedmówcy. Takie atlasy są produkowane w wielu grupach zwierząt i z góry zakłada się, że nie będą one reprezentatywne (chociaż w ptakach czy ssakach łatwiej to uzyskać niż w owadach). Dlatego użyteczność końcowa jest zwykle mizerna. Czasem ma to większą wartość np. gdy chodzi o gatunek, który ma u nas granicę zasięgu, wtedy nawet nie do końca pełne kwadraty dają jakąś tam informacje gdzie ta granica mniej więcej przebiega. Przypominam, że taki atlas ssaków już się kiedyś ukazał drukiem, z mapami w siatce UTM i również z białymi plamami w wielu regionach. O ile dobrze pamiętam była tam też mapa z zaznaczonymi wszystkimi kwadratami, z których pochodził choć jeden rekord. Był też ten atlas przyczyną małego skandalu w środowisku polskich teriologów, bo niektórzy dostarczyciele informacji do atlasu mieli potem za złe autorom dzieła, że przesyłając dane do atlasu ssaków Europy redaktorzy podali swoje nazwiska jako jedynych autorów polskiego atlasu abstrahując, że powstał on z autoryzowanych danych faunistycznych nadsyłanych przez wielu obserwatorów.

    OdpowiedzUsuń
  5. Jim Nichols - facet, który z Davidem Andersonem i Kenem Burnhamem, w ciągu ostatnich 20 lat zmienił sposób opisywania świata przez ekologów (h-index=59)- zapytany o rady dla ludzi projektujących atlasy powiedział, że atlasy to największa jego porażka programowa. Powiedział coś w stylu: "Mówię im, co i jak mają robić, a oni i tak to robią po swojemu i nic z tego nie ma". I potem dodał, że atlasy mają za*** potencjał zbierania dobrych danych, który totalnie zaprzepaszczają. Zgadzam się z guru.
    Przemek Chylarecki

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Panie Przemysławie, zgadzam się z Pane w 100%'ach, ... ale to że "robią po swojemu" nie wynika czasem z tego że wiedzą więcej o danym organiźmie niżeli organizator danego atlasu?

      Usuń
    2. Przemek Chylarecki25 października 2012 23:28

      Panie Janie, oczywiście że wiedzą więcej niż Nichols o swoich zwierzakach (choć on akurat jest dobrym terenowcem). Ale potem z tą swoją lepszą wiedzą i koślawymi i wybrakowanymi danymi przychodzą do niego i mówią "ratuj", "policz"... i wtedy okazuje się, że GLM czy inny dynamic occupancy model w ogóle nie przejmuje się faktem, czy to było 5 nocków, czy 5 sikorek, tylko odmawia współpracy z uwagi na totalnie niezrównoważone dane, kupę missing observations, czy brak replikacji. Może nawet policzyć AIC, ale oszacowania indywidualnych parametrów occupancy albo detectability będą miały 95%CI od 0 do 1. garbage in - garbage out.
      Przemek Chylarecki

      Usuń
    3. Niestety,.. takich ludzi będzie chyba więcej i więcej...
      janek b.

      Usuń
  6. Myślę, że niektóre wątpliwości można trochę rozwjać, choć oczywiście nie mam pojęcia jakimi danymi dysponuja autorzy atlasów, jak intensywnie się inwentaryzuje te grupy zwierząt itp.

    1)" Mapujemy raczej zmienność wysiłku próbkowania niż rzeczywisty obraz rozmieszczenia gatunków w kraju" - tak, ale w "popularnych" regionach niepewność obserwacji będzie dużo mniejsza, poza tym można się pokusić o modelowanie siedliska i w ten sposób jakoś oszacować dziury w inwentaryzacji.

    2) "Zmienność czasowa jest chyba również poza kontrolą" - obserwacje nie powinny się kumulować z roku na rok, jeśli jest wystarczająco dużo obserwacji to można zbudować "dynamic occupancy model" który uwzględni lokalne ekstynkcje i kolonizacje (bo każda obserwacja ma chyba datę?).

    3)"Czy w jakikolwiek sposób uwzględniana jest ogromna różnica w wykrywalności gatunków?" - jeśli dla przynajmniej niektórych kwadratów dostępne są 2 lub więcej obserwacji różnych gatunków to można oszacowac prawdopodobieństwo detekcji każdego z nich (a podejrzewam że dużo osób robi listę np wszystkich nietoperzy a nie tylko jednego gatunku)

    Z tego co wiem, to dla ptaków np istnieje AwiBaza i jeśli ludzie wrzucają wszystkie gatunki które widzieli danego dnia w danym miejscu, to z takich danych naprawdę można fajne rzeczy robić, np w Holandii dane ze strony internetowej observado.org są używane do badań. Trzeba to tylko bardziej rozpropagować, żeby każdy chciał się dzielić swoimi obserwacjami.

    Czy nie?
    Pozdrawiam,
    Agnieszka M.

    OdpowiedzUsuń
  7. Ten komentarz został usunięty przez autora.

    OdpowiedzUsuń
  8. - Obecna forma wprowadzania danych nie przewiduje rekordów false negative. I wydaje mi się to całkiem sensowne z jednego powodu: atlas ten musi bazować na nie publikowanych danych (ktorych jest jeśli chodzi np. o nietoperze skąpo) więc wprowadzanie fn musiało by się wiązać z wyciąganiem od autorów obserwacji dodatkowych subiektywnych informacji (na temat tego jaki obszar sprawdzali, kiedy i przy jakiej metodyce), co jeśli obserwacje te są przypadkowe?
    - Czas jest pod kontrolą ludzi którzy wprowadzają dane i urzytkowników zalogowanych. Urzytkownik nie będący autorem, współałtorem czy współpracownikiem ma dostęp jedynie do mapki. I o to chodzi bo taki jest cel tego projektu. Metoda z powierzchniami kontrolnymi nie ma tutaj zastosowania, nie wszystkie zwierzęta bowiem potrafią się przemieszczać na duże odległości. Przy zastosowaniu powierzchni kontrolnych mógłbyś 'stać' obok stanowiska rzadkiego gatunku i nigdy go nie stwierdzić.
    - Czy wogóle da się ją jakoś określić?
    - Co do gęstości próbkowania to fakt jest co najmniej dziwna. Wklepując dane do atlasu oparte na UTM'ie okazało się np. Że jeden UTM=kilka kwadratów siatki z atlasu (oczywiście po kawałku z każdego)

    wg. mnie (i nie tylko) największy problem związany z atlasem (chodzi mi o nietoperze) to poprostu brak wiarygodnych danych które w wielu przypadkach leżą w szufladach “badaczy”

    ps. Atlas to nie monitoring

    pozdrawiam
    Janek
    OdpowiedzUsuń

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Janek - to zadam pytanie tak: co przedstawia mapa danego gatunku, która jest ostatecznym produktem atlasu?
      ja nie umiem odpowiedzieć na to pytanie. Obawiam się, że tu jest wymieszanych zbyt wiele źródeł danych, żeby kontrolować różnego rodzaju błędy...

      A przy okazji - masz jakieś info o metodyce zbierania danych? bo na stronach atlasu niewiele jest w tym temacie.
      pozdr,

      Usuń
    2. Jak dla mnie ona też nie wiele przedstawia,.. cóż mam Ci powiedzieć,.. mam nadzieję że nie odebrałeś mojego poprzedniego komentarza jako obrony ASP. Bo tak to do końca nie jest. Ja byłem (może nadal jestem) zwykłym wyrobnikiem. Chciałem tylko przedstawić jak to wyglądało z mojej strony i wiedzy.
      Co do metodyki to nie mam pojęcia jaka obowiązuje,.. mogę Ci powiedzieć tylko jaką ja stosowałem. Szukałem publikacji na temat gatunków w literaturze, nie biorąc pod uwagę art. w których stwierdzenie było nie pewne. Jeśli były dane na temat składu gatunkowego i liczebności to informacje te zawierałem w informacjach dodatkowych (których nie widzisz). Ponadto nie widzisz także informacji o tym czy dane stwierdzenie dotyczy danych opartych na nagraniach detektorowych, odłowach czy też obserwacjach z zimowisk. Jeśli były informacje o płci także je tam zawarłem. Wspierałem się również moimi jak i danymi niektórych znajomych. Niestety pomimo wielu maili, telefonów i rozmów osobistych praktycznie nie uzyskałem żadnych danych od ludzi którzy takowe posiadają a nie mają ochoty się nimi dzielić<bez tego ten atlas nigdy nie powstanie (w porządnym tego słowa znaczeniu). Na początku mojego „pomagania” przy ASP bardzo się cieszyłem, miałem kilka pomysłów które przy rzetelnym przeglądzie danych mogłyby się ziścić. Niestety najpierw musiałyby takie być dostępne. Jeśli chodzi o rzadkie gatunki nietoperzy to sprawa wygląda inaczej (praktycznie każde stwierdzenie jest opublikowane), wiemy (rozumieć mamy na to dowody) w tej chwili o nich więcej niżeli o uważanych za pospolite. Jedyny pomysł jaki mi się nasuwa odnośnie powstania atlasu to porządny miliardowy projekt który prowadziłby do zebrania rzetelnych danych bo te skąpe co są zostaną pożarte w szufladach przyrodników (chodzi mi o nietoperze).

      Usuń
  9. Mnie zastanawia również jakość zebranych informacji. Informacje o występowaniu niektórych gatunków, zwłaszcza drapieżników pochodzą prawie wyłącznie od myśliwych. Nie do końca wierze, że każdy myśliwy potrafi odróżnić od siebie wszystkie gatunki łasicowatych a nikt nie jest w stanie tego zweryfikować..

    pozdrawiam
    Ania

    OdpowiedzUsuń