Predicting spatiotemporal abundance of breeding waterfowl across Canada: A Bayesian hierarchical modelling approach
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aim Our aim was to develop predictive statistical models for mapping the abundance of 18 waterfowl species at a pan‐Canadian level. We refined the previous generation of national waterfowl models by (a) developing new, more interpretable statistical models that (b) explicitly account for spatiotemporal variations in waterfowl abundance, while (c) testing for associations with an updated suite of habitat covariates. Location All of Canada, excluding the Northern Arctic ecozone. Methods Our response variables were annual species counts on 2,227 aerial‐survey segments over a period of 25 years (1990–2015). Combining machine‐learning and hierarchical regression modelling, we devised an innovative covariate selection strategy to select for each species the best subset of a panel of 232 candidate habitat covariates. With the selected covariates, we implemented hierarchical generalized linear models in a Bayesian framework, using the integrated nested Laplace approximation and stochastic partial differential equation approaches. Results On average, our models explained 47% of the observed variance for spatiotemporal predictions and 74% for temporally averaged spatial predictions. The 18 species models included 94 significant waterfowl‐habitat associations involving 42 distinct habitat covariates, with an average of 5.3 covariates per model. Covariates for forest attributes were the most represented in our models. The proportional biomass of Populus tremuloides was the most frequently selected covariate (10/94 associations in 10/18 species). Model predictions generated spatial and spatiotemporal maps of species abundances over almost all of Canada. Main conclusions We showed that it is possible to efficiently combine machine‐learning, variable selection and hierarchical Bayesian methods that exploit high‐dimensional covariate spaces. Our approach yielded powerful and easily interpretable species distribution models with very few covariates, while accounting for residual autocorrelation. Possible applications of the resulting models and maps include the development of biodiversity indicators, the evaluation and execution of conservation planning strategies, and ecosystem services monitoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».