Ontwikkelingen in gegevensanalyse en output

De gegevensanalyse van de meetprogramma’s van het Netwerk Ecologische Monitoring wordt waar nodig en mogelijk verbeterd door aanpassingen van de statistische analyses en het ontwikkelen van nieuwe vormen van output.

Een groot deel van de gegevensverwerking, analyses en productie van indexen, trends en output voor publicaties vindt geautomatiseerd plaats via daarvoor ontwikkelde CBS-programmatuur. Soortenorganisaties leveren jaarlijks databestanden met nieuwe gegevens, die in een aantal stappen door de programma’s voor datacontroles, databewerking voor input, statistische modelberekeningen en samenstellen van output worden geleid. Ook tussen- en eindresultaten worden daarbij steeds gecontroleerd op mogelijke fouten of afwijkingen. De berekende trends en indexen worden teruggekoppeld met de soortenorganisaties, door het CBS verwerkt in graadmeters en gepubliceerd op o.a. het Compendium voor de Leefomgeving (CLO.nl). Ook soortenorganisaties zelf publiceren de resultaten in onder meer nieuwsbrieven voor de waarnemers en op diverse websites, waaronder sovon.nl en soortennl.nl.

Het CBS werkt voortdurend aan verbeteringen van zowel de programmatuur als de analysemethoden. De belangrijkste ontwikkelingen op deze gebieden worden hieronder weergegeven.

Ontwikkelingen in verwerkings- en analyseprogrammatuur

De afgelopen jaren is ingezet op omzetting van de programmatuur voor verwerking en trendberekening naar scripts in de programmeertaal/omgeving R. Deze programmeertaal/omgeving is gekozen vanwege de omvangrijke statistische mogelijkheden ervan en de grote gemeenschap van onderzoekers en onderzoeksinstituten die aan R bijdragen met vele op specifieke toepassingen gerichte ‘packages’. Specifiek voor natuurstatistieken heeft het CBS hier ook aan bijgedragen door ontwikkeling van het R-package rtrim, dat voor berekening van aantalstrends wordt gebruikt. Berekening van aantalstrends vindt – op watervogels na – nu in zijn geheel plaats in R. Voor watervogels heeft omzetting van de programmatuur door capaciteitsproblemen opnieuw vertraging opgelopen, waardoor het ook in 2022 niet kon worden gerealiseerd. Wél zijn kleine stapjes gezet. Zo werd in 2021 al het door het CBS ontwikkelde rtrim package voor trendberekening aangepast om het doorrekenen van maandcijfers met seriële correlatie mogelijk te maken. In 2022 is bovendien voor het bij de watervogels in gebruik zijnde stand-alone programma Trendspotter een alternatief in R gemaakt. Beide zijn cruciaal voor trendberekening bij watervogels.

Berekening van verspreidingstrends gaat al geheel via R, met diverse occupancy-modellen, deels gebaseerd op Bayesiaanse statistiek. Bij de verspreidingstrends vindt ook de datacontrole al plaats via R. Voor datacontrole bij de aantalstrends is deels nog Access-programmatuur in gebruik. In 2021 is al wel gestart met geleidelijke vervanging daarvan door R-scripts en bij nieuwe meetnetten voor aantalstrends is de controleprogrammatuur direct in R ontwikkeld. Ook bij de verwerking van de trendgegevens tot graadmeters en bij de voorbereidingen voor publicatie van daarop gebaseerde indicatoren op het Compendium voor de Leefomgeving, worden scripts gebruikt.

Ontwikkelingen in analysemethoden

Verbeterde weging en fenologie: In 2022 is de weging bij algemene broedvogels aangepast, getest en doorgevoerd, zowel voor berekening van landelijke trends als voor berekening van (een deel van) de trends van deelgebieden, met name in biotopen als bos, water en agrarisch gebied. Voor de in 2021 doorgevoerde nieuwe weging van vlindertellingen zijn in 2022 nog enkele wijzigingen doorgevoerd. Bij vlindertellingen zijn ook diverse methoden getest om zo goed mogelijk rekening te houden met de pieken en dalen in aantallen gedurende de verschijningsperiode van de vlinders. Ook hierbij zal gebruik worden gemaakt van rtrim met maandfactoren (in dit geval eigenlijk weekfactoren), omdat gebleken is dat met die methode het meest optimaal van alle tellingen gebruik kan worden gemaakt en dit – mede daardoor – de statistisch betrouwbaarste resultaten oplevert. Doorvoer van deze methode in de automatisering heeft nog niet plaats gevonden, maar staat voor 2023 op de rol.

Verbeterde graadmeters: In 2022 is uitgebreid onderzocht in hoeverre de door het CBS gebruikte methode voor het berekenen van graadmeters (multi-species indicators) gevoelig is voor o.a. wijzigingen in de selectie van soorten waarvan de trends in de graadmeter worden gebruikt. Er is daarbij vooral gelet op soorten met sterk afwijkende trends. In de programmatuur voor het berekenen van de graadmeters zijn verschillende tests ingebouwd, waarmee de effecten van keuzes zichtbaar worden gemaakt. Uit dit onderzoek is o.a. geconcludeerd dat de graadmeters minder gevoelig zijn voor wijzigingen in de selectie naarmate er meer soorten in de selectie zitten. Maar ook bij een brede selectie van soorten kunnen soorten met sterk afwijkende trends een grote invloed hebben. Op grond daarvan is besloten dat het in voorkomende gevallen beter is om graadmeters met en zonder deze afwijkende soort te publiceren om daarmee te kunnen wijzen op de invloed van zo’n enkele soort. Over het algemeen bleken de gehanteerde graadmeters overigens redelijk robuust, maar desondanks zijn in de indicatoren op het Compendium voor de Leefomgeving enkele aanpassingen doorgevoerd. Zo is de selectie van stadsvogels in de indicator over stedelijke fauna sterk verbreed tot alle inheemse vogelsoorten waarvan voldoende gegevens in stedelijk gebeid voorhanden zijn en is ook zichtbaar gemaakt dat er duidelijke verschillen zijn tussen de soorten van verschillende stadse biotopen.

Toetsing ANLb: Voor het agrarisch natuur- en landschapsbeheer is onderzocht of het beschikbare aantal meetpunten en een volledige ANLb-periode van zes jaar aan teldata voldoende is om verschillen tussen ANLb en referentiegebieden aan te kunnen tonen. Gebleken is dat dit met de huidige hoeveelheid meetpunten waarschijnlijk slechts voor enkele soorten voldoende zal zijn, mede vanwege de tamelijk gebrekkige continuïteit van de status van meetpunten (ANLb of regulier beheer) en tellingen daarin. Voor broedvogels speelt ook een rol dat de meetpunten vrijwel altijd zo groot zijn, dat ze niet eenduidig aan regulier beheer of agrarisch natuurbeheer kunnen worden toegekend. Verkleinen of opsplitsen van de grote meetpunten kan helpen om dit probleem te verminderen. Combineren van telgegevens van combinaties van soorten tot ‘supersoorten’ is een andere mogelijkheid, maar daarmee is – uiteraard – geen detailinformatie meer mogelijk per soort. Voor de soorten die via PTT-telingen in de winter worden bemonsterd, zijn de uitkomsten het minst gunstig. In 2022 is daarom gestart met een onderzoek naar de mogelijkheden en beperkingen van dit meetnet.

Nieuwe en verbeterde trendberekeningen. Via de Zoogdiervereniging heeft het CBS data ontvangen van de eDNA-bemonstering van Natura 2000‑gebieden die als leefgebied van de Noordse woelmuis zijn aangewezen. Deze eDNA bemonstering gebeurt in opdracht van de provincies waarin deze gebieden gelegen zijn. De aantallen meetpunten en verzamelde gegeven bleken voldoende om betrouwbare trends te kunnen berekenen over het geheel aan Natura 2000‑gebieden. Voor betrouwbare trends per gebied zijn echter meer monsterpunten en/of een langere tijdreeks nodig. Voor het meetnet slaapplaatsen van vogels heeft het CBS in samenwerking met Sovon een verbeterde methode voor trendberekening uitgewerkt. Ook de trendberekening van mariene vissoorten is verbeterd. En tenslotte is voor de tellingen van het vliegend hert een trendberekeningsmethode uitgewerkt en geautomatiseerd.

Kwaliteitsbeoordeling habitattypen: In 2021 en 2022 is door het CBS in samenwerking met de WEnR gewerkt aan een methode voor het verbeteren van de beoordeling van de structuur en functie van habitattypen. Daartoe is ingezet op het per habitattype samenstellen van lijsten van karakteristieke soorten (voornamelijk plantensoorten, maar ook enkele diersoorten) en het maken van kaarten van de ligging van de habitattypen op km-hokniveau. Voor ieder van de habitattypen kunnen daarmee indicatoren worden berekend op basis van de gezamenlijke trends van de karakteristieke soorten in de km-hokken met het betreffende habitattype. Eind 2022 is dit inmiddels in een vergevorderd stadium en lijkt dit succesvol te kunnen worden toegepast bij de eerstvolgende HR-rapportage. De lijsten van karakteristieke soorten zijn voor elk habitattype inmiddels opgesteld door de WOT Natuur. Wél zullen daarin nog kleine aanpassingen mogelijk zijn.