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On the applicability of SDMs fit at large extents to projections onto small study areas
Moritz Fallgatter
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Stefan Dullinger
DOI
10.25365/thesis.75369
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22121.03698.383660-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In Anbetracht der weltweiten Biodiversitätskrise können Verbreitungsmodelle ein wirksames Instrument für den Naturschutz darstellen, indem sie zur Ausweisung von geeigneten Naturschutzgebieten beitragen. Die Anwendbarkeit von Verbreitungsmodellen, die auf großen Gebieten kalibriert wurden, auf kleinere Untersuchungsgebiete wie Naturschutzgebiete, ist jedoch ungewiss. In dieser Studie habe ich Verbreitungsmodelle für 16 alpine Pflanzenarten erstellt, indem ich ihre Beobachtungen in den Alpen mit sechs topo-klimatischen Prädiktoren bei einer räumlichen Auflösung von 100 x 100 Metern in Beziehung gesetzt habe. Dabei habe ich zwei verschiedene Ansätze der Pseudo-Absenz Auswahl verwendet. Anschließend wurde die Verbreitung der Arten in den Alpen vorhergesagt und die Genauigkeit des Modells anhand von TSS, AUC und Boyce Index für die gesamten Alpen, sowie für drei einzelne Berge ermittlet, wobei die Auflösung der Modellprojektionen konstant gehalten wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die Genauigkeit der Modellvorhersagen zwischen den Alpen und den einzelnen Bergen stark variieren kann und zudem vom Ansatz der Pseudo-Absenzauswahl und der verwendeten Bewertungsmetrik abhängt. Der Unterschied in der Modellgenauigkeit zwischen den Alpen und den einzelnen Bergen ist jedoch nicht linear und scheint mit den spezifischen Umweltbedingungen auf den einzelnen Bergen zusammenzuhängen. Generell scheint der Unterschied in der Modellgenauigkeit mit der Marginalität der Bedingungen auf einem Berg im Vergleich zu den durchschnittlichen Bedingungen in den Alpen zuzunehmen. Bei der Ausweisung von Naturschutzgebieten möchte ich hervorheben, dass eine Bewertung der Modellvorhersagen über eine große räumliche Ausdehnung mit Vorsicht zu behandeln ist, da sie nicht unbedingt die Genauigkeit auf kleineren räumlichen Ausdehnungen widerspiegelt.
Abstract
(Englisch)
Facing the global biodiversity crisis, species distribution models (hereafter SDMs) have the potential to be a powerful tool in nature conservation by identifying suitable conservation areas. However, the applicability of SDMs fit at large extents to projections onto small study areas, such as conversation areas, remains uncertain. In this study, I calibrated SDMs for 16 alpine plant species relating their observations across the Alps to six topo-climatic predictors at a spatial resolution of 100 x 100 meters using two pseudo-absence selection approaches. Subsequently, I predicted the species distributions across the Alps and evaluated the model’s accuracy according to TSS, AUC and Boyce index at the extent of the Alps, as well as at three individual mountains, keeping the resolution of model projections constant. The results show that the accuracy of the model predictions can vary considerably between the extent of the Alps and the individual mountains. Further, model accuracy depends on the pseudo-absence selection approach and the evaluation metric used. However, the difference in accuracy between the extent of the Alps and the individual mountains is not linear and seems to depend on the specific environmental conditions of the individual mountains. In general, the difference apparently increases with the marginality of conditions on a mountain as compared to the average conditions across the Alps. When designing nature conservation areas, I emphasize that the evaluation of model predictions over a large spatial extent should be treated with caution as it does not necessarily reflect the accuracy at smaller extents.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Verbreitungsmodellierung Habitateignung Kleinräumige Verbreitung Umweltprädiktoren Pseudo-Absenzen Präsenz Daten
Schlagwörter
(Englisch)
model evaluation habitat suitability fine-scale distribution environmental predictors pseudo-absence selection approach presence-only data
Autor*innen
Moritz Fallgatter
Haupttitel (Englisch)
On the applicability of SDMs fit at large extents to projections onto small study areas
Paralleltitel (Deutsch)
Von der Übertragbarkeit von großräumig kalibrierten Verbreitungsmodellen auf kleine Anwendungsgebiete
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
60 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Stefan Dullinger
Klassifikationen
42 Biologie > 42.03 Methoden und Techniken der Biologie ,
42 Biologie > 42.07 Biogeographie
AC Nummer
AC17100977
Utheses ID
70372
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |