| 1. |
- Löfgren, Stefan, et al.
(författare)
-
Förbättrade skattningar av Noch P-förlusterna från skog, myr och fjäll inför PLC6 - pilotprojekt
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ramen för detta pilotprojekt har data från riksinventeringen av skog (RIS) ochsatellitscener använts för att med den statistiska metoden Probabilistic Classifierklassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnäraskog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät(VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan,Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalternaför N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och meravlägsen skog.Modellernas förklaringsgrad för Tot-N (r2=0,60) och Tot-P (r2=0,31) är betydligtbättre än de som användes i norra Sverige inom ramen för PLC5 (r2=0,25respektive (r2=0,11), vilket tyder på att det dels föreligger samband mellan avrinningsområdetsegenskaper och N och P halterna och dels att probabilistisk klassningär en användbar metod för att skatta dessa egenskaper. Ytterligare en förbättringjämfört med PLC5 är att Tot-N och Tot-P i södra Sverige samt oorganisktkväve och fosfat inte längre behöver hanteras som konstanter. Modellerna för deoorganiska fraktionerna är dock osäkra.Typhalterna är betydligt högre än de som användes inom PLC5. Orsaken tilldetta är att analysresultaten från de slumpmässigt utvalda vattendragen visar attsommartid kan närsalthalterna i skogs- och myrbäckar vara betydligt högre änmedel- och medianvärden från längre tidsperioder, som även innehåller säsongsochmellanårlig variation. De presenterade typhalterna kan därför inte okritisktanvändas för t.ex. källfördelningsmodellering. För det krävs modeller baserade påvattenkemisk information även från andra årstider.Vi stora möjligheter att ytterligare förbättra modellernas både rumsliga ochtidsmässiga precision och för att använda metodiken över hela Sverige. De förbättringarsom krävs är då främst tillgång till enhetliga satellitdata från ett begränsattidsfönster för framtagande av differensbilder (används för klassning av löv) ochprobabilistisk klassificering, en höjddatabas med högre rumslig (x-, y- och z-led)upplösning och förnyad simulering av ett virtuellt vattendragsnät alternativt enförbättrad vattendragskarta samt upprepad provtagning (data bör finnas från vår,sommar, höst och vinter) av slumpmässigt utvalda skogs- och myrvattendrag förförbättrad skattning av den temporala variationen i typhalterna. Den teknikutvecklingsom krävs på satellitscen- och höjddatabassidan bör finnas tillgänglig inom entreårsperiod, medan det inte finns medel avsatta för provtagning och analys avslumpmässigt insamlade prover från olika årstider.
|
|
| 2. |
- Cronie, Ottmar, et al.
(författare)
-
Maximum likelihood estimation in a discretely observed immigration-death process
- 2010
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In order to find the maximum likelihood (ML) estimator of the parameter pair governing the immigration-death process (a continuous time Markov chain) we derive its transition probabilities. The likelihood maximisation problem is reduced from two dimensions to one dimension. We also show the consistency and the asymptotic normality of the ML-estimator under an equidistant sampling scheme, given that the parameter pair lies in some compact subset of the positive part of the real plane. We thereafter evaluate, numerically, the behaviour of the estimator and we finally see how our ML-estimation can be applied to the so-called Renshaw-Särkkä growth interaction model; a spatio-temporal point process with time dependent interacting marks in which the immigration-death process controls the arrivals of new marked points as well as their potential life-times.
|
|
| 3. |
- Cronie, Ottmar, et al.
(författare)
-
Spatio-Temporal Modelling of Swedish Scots Pine Stands
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Considering measurements of locations and radii at breast height made at three different time points of the individual trees in ten Swedish Scots pine plots, we employ the so called growth-interaction (GI) process for the spatio-temporal modelling of the plots. The GI-process places trees at random locations in the study region and assigns radii (sizes) to the trees, which interact and grow with time. It has been used to model Scots pine plots in previous studies, and to improve the fit we suggest some modifications of the model: A different location assignment strategy and a different function for the open-growth (growth in absence of competition). We believe also that the space-time data contain too small trees to reflect the open-growth properly, which primarily affectsthe carrying capacity parameter. We evaluate the open-growth froma separate set of data which consists of size and age measurements ofolder and larger single Scots pines. This data set better represents the open-growth of Scots pines than the space-time data sets. A linear relationship is found between the estimated site indexes of the plots and the sizes, and this relationship is exploited in the estimation of the carrying capacity. For each of the ten space-time data sets (plots) we estimate the remaining parameters of the GI-process and finally, by means of some Monte Carlo tests, we test the goodness-of-fit of simulated predictions from the fitted model.
|
|
| 4. |
- Löfgren, Stefan, et al.
(författare)
-
N- och P-halterna i skog, myr och fjäll hösten 2011 i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan : - projekt för att förbättra skattningarna av typhalter inför PLC6
- 2012
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ramen för två tidigare pilotprojekt (SMED rapport nr 52:2011 och SMED rapport nr 100:2011) har data från riksinventeringen av skog (RIS) och satellitscener använts för att med den statistiska metodenProbabilistic Classifier klassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnära skog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät (VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalterna vår och sommar för N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och mer avlägsen skog. Modellernas förklaringsgrad för Tot-N och Tot-P var betydligt bättre än de som användes inom ramen för PLC5 både vår och sommar.Inom ramen för detta projekt analyserades vattenprover insamlade i november 2011 från de ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendragen i Dalälven och Västsverige. De uppmätta halterna jämfördes med sommar- och vårhalterna och baserat på ny metodik (Bayesian Model Averages) skapades nya modeller för att skatta typhalterna vår, sommar, höst och sen höst för Tot-N och Tot-P i bäckvattnet.Resultaten visar att de framtagna modellernas förklaringsgrad är betydligt bättre samtliga säsonger för Tot-N och Tot-P (R2 Tot-N=0,46-0,66 respektive R2 Tot-P =0,27- 0,40) än de som användes i norra Sverige inom ramen för PLC5 (R2 Tot-N =0,25 respektive R2 Tot-P =0,11). Studien indikerar att PLC5-typhalterna kraftigt undervärderar skogsläckaget av både Tot-N (25-140%) och Tot-P (63-175%) på Västkusten, medan resultaten från Dalälven indikerar en överskattning av skogsläckaget vår och senhöst (23-36%) och underskattning sommar och höst (19-22%) med avseende på Tot-N. Modellerna indikerar att skogstillväxten, andelen hyggen och våtmarker är de mest styrande variablerna för typhalterna. Typhalterna framtagna inom ramen för PLC5 kan inte okritiskt användas för t.ex. källfördelningsmodellering och som underlag för att beräkna N- och P-retention från källa till hav. För det krävs typhalter skapade med modeller som ger bättre precision t.ex. de här redovisade.Med tanke på den vanligtvis höga vattenföringen vår och höst och den därmed kraftiga inverkan på transportberäkningarna (= halt x vattenföring) finns det goda skäl att inför källfördelningsarbetet i PLC6 beakta den rumsliga och säsongsmässiga haltvariationen genom att förbättra skattningarna av typhalterna för N och P. Liknande inventeringar och utvärderingar bör därför utföras i sydöstra Sverige och Norrland för att förbättra skattningarna av N- och P-förlusterna från skog, myr och fjäll även i dessa delar av landet.
|
|
| 5. |
- Xie, Yingfu, et al.
(författare)
-
Consistency of Maximum Likelihood Estimators for the Reduced Regime-Switching GARCH Model
- 2005
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The regime-switching GARCH model combines the idea of Markov switching and GARCH model, which also extends Hidden Markov models. The statistical inference for this model, however, is rather difficult because the observations depend on the whole regime history. In this paper, we consider a reduced regime-switching GARCH model, that is, the past regimes are integrated out at every step and observations then depend only on the current regimes. We prove the consistency of maximum likelihood estimators for this model. Simulation studies to illustrate consistency, asymptotic normality of the proposed estimators and a model specification problem are also presented.
|
|
| 6. |
- Yu, Jun, 1962-, et al.
(författare)
-
Distribution Estimation for Fishing Time
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Information on visitation frequencies in recreational fishing is important when dealing with fishing tourism in order to make prognoses forthe future upon changes in the management of the aquatic environment (flow regime or habitat restoration), fishing regulations, or to estimatethe total harvest of fish. Therefore interviews have been performed in a number of streams and sections of streams, throughout the last twenty years in the Jämtland-Härjedalen region in Sweden. In this work the probability distribution of total fishing hours a day (possibly on differentperiods) is considered. We found that both Gamma and Weibull distributions can be considered as approximate distributions that generate the data. Gamma distribution fits very well for summer season while Weibull distribution is more appropriate for the other periods. In general, the gamma model is easier to interpret and better fits the mode of the distribution, and therefore, is preferred. Having parameters estimated, we are able to calculate probabilities of different fishing times. It is also suggested to use two periods: mid-summer – the end of August and other dates. The modelling at section level seems to be successful. Both the Gamma and Weibull distributions fits well the data for all periods, providing that the number of observations are not less than 20. The mean fishing hours, however, varies from section to section, even within the same watercourse.
|
|
| 7. |
- Yu, Jun, 1962-, et al.
(författare)
-
Predator-Prey Covariance with predator aggregative responses
- 2010
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The spatial covariance between prey and predator densities is closely related to the rate of encounters, and thus to predation rates. To include the effect of covariance in dynamic predator–prey models it is useful to express the spatial covariance as a function of predator and prey densities. Here we derive mean–covariance relationships for a scenario where predators show an aggregative response, i.e., they respond behaviorally by aggregating in patches with high prey densities. Prey, on the otherhand, do not respond to predator densities. Some explicit expressions are obtained when the prey distribution is clumped or random. It is shown that the prey-predator covariance can be expressed only through the distributional information of prey. In particular when the prey distributionis clumped or random, this covariance depends only on the mean prey density.
|
|
| 8. |
- Löfgren, Stefan, et al.
(författare)
-
Naturliga bakgrundshalter av bly, zink och arsenik i Svenska ytvatten baserat på metallernas haltvariation i morän och sedimentära jordar : implikationer för EU:s ramdirektiv för vatten och nationella miljömål
- 2007
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Hösten 2006 ska vatten i sjöar och vattendrag kunna bedömas enligt EU:s ramdirektiv för vatten (RDV, 2000/60/EG), vilken successivt håller på att arbetas in i den svenska miljölagstiftningen. Miljöövervakningsprogram skall då vara operationella och utvärderingar av dessa data skall ligga till grund för åtgärdsplaner inom avrinningsområden. Målet är att alla vatten ska uppnå ”God ytvattenstatus” år 2015. För varje typ av sjö eller vattendrag ska typspecifika referensförhållanden fastställas för hydromorfologiska, fysikalisk-kemiska och biologiska parametrar. Dessa skall i huvudsak representera av människan opåverkade förhållanden.Syftet med detta projekt har varit att utveckla modeller för att skatta lokalspecifika referensvärden för Pb-, Zn- och As-halterna i svenska sjöar utgående från de naturgivna förutsättningarna i form av klimat, geologi, vegetation, hydrologi och ytvattenkemi. Modellerna skall kunna användas av miljömyndigheterna vid tillämpningen av EU:s ramdirektiv för vatten och de nationella miljömålen ”Levande sjöar och vattendrag” och ”Giftfri miljö”.Baserat på resultat från riksinventeringen av sjöar år 2000, SGU:s markgeokemiska och biogeokemiska kartering, officiell statistik över klimat, topografi, markslag etc. har statistiska modeller utvecklats för att skatta de naturliga bakgrundshalterna för Pb, Zn och As i skogssjöar vars tillrinningsområden domineras av skog, myr och fjäll. Modellerna baseras på resultaten från 644 sjöar och drygt 28 000 markgeokemiska observationer. Multipla linjära regressionsmodeller användes i samtliga fall. För Pb och Zn utfördes den statistiska inferensen m.h.a. vanlig minstakvadratteknik, men för As användes en robust regressionsteknik som minimerar inflytandet från uteliggare (outliers) bland både beroende och oberoende variabler i modellen. Ingående analyser av de statistiska förutsättningarna har utförts och modellerna uppfyller de teoretiska kriterier som förutsätts av de använda teknikerna. Variationerna i halterna av Pb, Zn och As kan till 71%, 65% respektive 54% förklaras i huvudsak av sjöinterna faktorer med koppling till deras humushalter (TOC) och surhetstillstånd (pH). Dessutom indikerar modellerna att den ackumulerade atmosfäriska depositionen av metaller och sura ämnen inverkar på haltnivåerna.Genom att skapa en andra typ av modeller, där även markgeokemisk och biogeokemisk information tvingats in, ökar förklaringsgraden med 3, 7 och 3 procentenheter för Pb, Zn respektive As. Den marginellt ökande förklaringsgraden av dessa parametrar indikerar att riksinventeringen av sjöar och vattendrag är ett trubbigt underlag för att belysa geokemins betydelse för metallhalterna i ytvatten. Antalet objekt är slumpmässigt utvalda och endast i undantagsfall träffas en sjö med höga metallhalter p.g.a. lokalt förhöjda metallhalter i marken. Humushalt, pH etc. överskuggar markgeokemins inflytande i huvuddelen av objekten eftersom markens metallhalter normalt är tämligen låga.Andra studier visar att det lokalt, i områden med höga metallhalter i marken, föreligger ett samband mellan geokemi och ytvattenhalter av metaller. Det föreligger följaktligen ett fortsatt behov av att studera vid vilka haltnivåer i marken som markgeokemin börjar få betydelse för bakgrundshalterna av metaller i ytvatten. Vi föreslår därför att SGU initierar ett sådant projekt med inriktning mot områden med höga, naturliga metallhalter i marken och där små källvattendrag utgör responssystem.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
|
|
