Гнездовой участок в Spatial analyst

[Инга Бысыкатова]

Пожалуйста подскажите, как сделать анализ плотности населения птиц по данным спутникового слежения? Каждая точка РТТ (спутникового слежения) привязана координатами, отслеживалось передвижение особей по дням часам и минутам. Мне нужно вычислить размер гнездового участка по этим данным. Мне порекомендовали использовать инструмент (Kernel), т.е. плотность. Спасибо.

[Максим Дубинин]

Попробуйте использовать Kernel Density, это стандартный способ получить первую прикидку Home Range. Сделать можно с помощью HawthTools (сейчас его переименовали во что-то другое). Также есть HomeRange расширение для QGIS.

Получается примерно так:

[Инга Бысыкатова]

Спасибо большое sim! Скачала инструмент, и попробовала, вроде получается. Вышел полигон с границами 95%, 90 и 50 %. Но я не поняла, что это обозначает? И как теперь дальше мне рассчитать плотность на этой территории?

[Максим Дубинин]

насколько я помню, 95, 90, 50 это граница отсекающая соответствующее количество данных.
плотность чего, точек встреч? Посмотрите инструмент point density.

[Инга Бысыкатова]

Спасиб Сим! Я кажется неправильно сформулировала то что хотела спросить. Я построила полигоны с границами соответствующимиd %-х, и сейчас я запуталась в чем разница между Homе range, utilization distribtion, kernel density estimator, inner utilization, Minimum convex polygon. У каждой птицы с РТТ свой отдельный участок, есть карты высот и растительности, я на них наложила полученные полигоны, сделала intersect. Теперь дальше не знаю что делать, так как окончательно запуталась Home range - это вся территория со всеми слоями %-ми? Inner utilization это что, отдельно от Home range? А минимальный конвексный полигон, его можно использовать вместе с Home range при анализе?

[Максим Дубинин]

Инга, вы смешали яблоки и апельсины.
Home range (гнездовой участок) это одна из биологических характеристик вида.
Конвексные полигоны, кернелы, параметры плотности и т.п. - способы реконструкции (оценки) этого гнездового участка.

Примите совет, откройте Word, notepad или что вы используете для записей, выпишите все термины и определения, поищите в википедии и литературе, поищите иллюстрации. Соберите все вместе и уверен - все прояснится. Если получится интересно, можно было бы даже в статью на сайт оформить для зоологов.

[Инга Бысыкатова]

ага, спасибо, немного начала разбираться. Оказывается, методов для оценки home range очень много. Только вот какой из них подойдет, обдумываю. Мне также посоветовали что нужно усреднить данные РТТ, LC - 0 до Z. Это нужно для того, чтобы данные РТТ были более точными и не было большого разброса. Пожалуйста, Сим, можете дать подсказку, как мне это сделать?

[Максим Дубинин]

Один из возможных подходов для фильтрации избыточных данных можно посмотреть вот этих моих статьях:
http://gis-lab.info/qa/smooth-locerror.html
http://gis-lab.info/qa/argos-lc.html

Многое из этого умеет Argos-tools.

[Инга Бысыкатова]

Здравствуйте, Сим. Я посмотрела ссылки, идея понятна, спасибо.
вопросы по усреднению данных:
the averaged locations for an overpass
represent a weighted mean. The weighting frame is as follows: LC3=4,
LC2=3, LC1=2, LCs 0 A B Z=1. That means that a LC3 location gets 4 times
the weight as class 0 and below. This has the effect of making use of the
best data we have for a given overpass, but if we only have one location
of poor quality for an overpass that was deemed possible by manual
inspection, that would be what was used. This leads to another thing that
needs to be kept in mind that being that this entire dataset has been gone
through and obvious errors and outliers have been removed by me. That is
why there may be a location here or there missing for days when there
should have been a fix.
The Kanai paper is simply using the errors reported for PTTs by ARGOS
Inc. The ARGOS location class errors he used represent a 68% distribution
of the error, so in effect almost one third of the data is known to fall
outside of that estimate. Therefore, you can have LC3 locations that are
off by pretty large amounts (I have known LC3 locations that are off by
over 1700 m) and conversely the poorer locations can be quite good (I have
known LCA locations off by only 60 m) so if you have several poorer
quality locations that put a bird in one general area and one higher
quality location that seems different, I would tend to believe the cluster
of poorer quality locations. This is somewhat analogous to what the
averaging will do.

[Максим Дубинин]

Из этого письма понятно, что локациями с определенными классами назначают веса в зависимости от класса и как-то используют это в усреднении. Но в нем ни слова не говорится о том, как именно производится усреднение. По крайней мере я в этом письме не нашел.

[Инга Бысыкатова]

Максим, привет!
В общем, делаю работу по Home range, по биологическим периодам. Возникли следующие вопросы:
1. Взяла все точки со всеми LC для этого анализа, без усреднения, исходя из соображений что все классы так или иначе дают ошибку, и количество данных вследствие усреднения не очень много, а для анализа по периодам все-таки наверно нужны побольше данных.
2. Посмотрев твою статью, возникла мысль что может быть для такого анализа по периодам, остановиться только на LC3, так как со всеми классами получается достаточно большого размера home range, что видимо не очень то и хорошо для подсчета размера инд-го участка. И опять таки возникает проблема количества данных.
Ломаю голову, как бы придти к здоровому консенсусу, чтобы и данных было достаточно, и точности было больше. Усреднение я так поняла, это делается для того чтобы не было множества данных перекрывающихся по времени? Только для этого? И наверное, исходя из этого, для того чтобы данных было равное количество по каким-то определенным промежуткам времени, чтобы получить более адекватный home range?
Спасибо

[Максим Дубинин]

В принципе, если количество LC3 достаточное, то можно остановится только на них, хотя обычно берут LC1-LC3, для этих классов известны б.м. точные значения ошибок из спецификации системы ARGOS. Да, усреднение по ссылке, что я давал раньше и взвешенное учитывают время, если точки достаточно далеки друг от друга по времени, усреднять их нельзя.

[warbler]

Инга, а что Вы от хоум ренджа хотите ? Как меняется размер участка по сезонам-стадиям годового цикла ? Или какие местообитания- части участка птица чаще использует ? Или как участки соседних пар перекрываются ? И что за птица если не секрет ? Если скажем птица гнездящаяся и central place forager, то кернел подойдет, если мало хороших точек, но они более менее равномерно распределены, и без "выбросов", то и минимального конвексного хватит. А если у птицы есть нескольк любимых луж, на которых она ловит лягушек, и это нужно отразить в анализе, то нужно искать метод кторый такие пространственные кластеры выделяет, на вскидку не вспомню. А если птица все время движется куда-то, кочует или мигрирует, то тут вообще концепция хоум ренджа не подходит...

[Максим Дубинин]

Warbler, спасибо что подключился. Чтобы тебе лучше было понятно, у Инги телеметрия ARGOS, которая как известно 50% ошибок, 50% непонятно чего, поэтому тут речь к сожалению не может идти о соседних лужах, скорее о соседних болотных массивах на расстоянии в 5км друг от друга. То есть ситуация крайнего дефицита данных и их весьма плохой плановой точности.

Однако вопросы твои верные, надеюсь Инга может поделиться этой информацией и это поможет правильно сформулировать вопрос.

[Инга Бысыкатова]

Спасибо, Warbler за отклик.
Да, меня интересует как меняется размер участка по сезонам-стадиям годового цикла и какие местообитания- части участка птица чаще использует. Мои объекты -тундровые виды журавлей. Пока по перекрытию речи нет, так как занята 5 птицами, канадскими журавлями, данные которых достаточно далеко находятся друг от друга. По перекрытию участков соседних пар - возможно, я сделаю по второму виду, по стерху, если там будет такое, я не проверяла на это имеющиеся данные, спасибо за мысль. По стерху - данные августовско-октябрьские на местах гнездовий, помеченные птицы хорошо знакомые, там есть и молодежь и взрослые гнездящиеся.
По канадскому ( по которому сейчас очерчиваю хоме ранже) - неизвестно птицы гнездились или нет, так как их ловили на местах зимовок, но отлавливали взрослых птиц, одну птицу из пары. Вот, поэтому я подумала выделить периоды - предгнездовой, начало яйцекладки, насиживание, вылупление, выводковый период, поднятие птенца на крыло, чтобы вычислить птицы гнездились или нет, потом по этим сезонам посмотреть размеры участков, какие местообитания использует (биотопы и высоты). Как вы думаете, это правильно? Или нужно по другому? А что такое сentral place forager?