Increasing spatial approximation complexity can degrade prediction quality in distribution models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Spatial and spatiotemporal models are increasingly critical for understanding species distributions, tracking population change, and informing conservation decisions. As biological processes are influenced by increasing external pressures, including human disturbance or environmental change, accurate model predictions become essential for adaptive management. However, the reliability of spatial predictions depends on often-overlooked modelling choices, including the spatial resolution used to approximate underlying processes. Using long term monitoring data from a large-scale groundfish survey in the California Current ecosystem, we investigated how spatial model complexity affects the quality of ecological predictions and derived indices used for management. We fit spatial and spatiotemporal models of ocean temperature and fish biomass density for 27 commercially important species using varying levels of spatial resolution. We evaluated both in-sample and out-of-sample prediction, and effects on area-weighted biomass indices. Counter to common assumptions, increasing spatial approximation resolution did not universally improve predictions. Our case studies demonstrate that for many datasets, out-of-sample prediction quality peaked at intermediate spatial resolutions and declined at the finest scales. Through simulation testing, we found this pattern was strongest when spatial patterning had a small range and high spatial variance, and observation error was low. For most species, spatial resolution had a minimal effect on biomass trend estimates used in management, but for several commercially important rockfish species, resolution choices substantially affected both the scale and uncertainty of population indices. Our findings demonstrate that spatial model specification can substantially affect ecological inference, with direct implications for management and conservation planning. We provide practical guidance for ecologists on selecting appropriate spatial complexity through cross-validation. When out-of-sample prediction is a focus, appropriate approximation complexity should improve both parameter estimation accuracy and derived quantities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,045 | 0,208 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».