De Europese Habitatrichtlijn (92/43/EEC) beoogt de instandhouding van internationaal belangrijke habi-tattypen (vermeld in Bijlage I van de richtlijn). De lidstaten zijn verplicht de nodige maatregelen te nemen om deze habitattypen in stand te houden en te herstellen. Om de inspanningen van de lidstaten te be-oordelen, moeten ze met een zesjaarlijkse termijn rapporteren over de “staat van instandhouding” (SvIH) van elk habitattype. Daartoe moet Vlaanderen een meetnet opzetten om de evolutie van de SvIH van 44 habitattypen op te volgen.
De meetnetontwerper werkte volgend ontwerpscenario uit (beknopte samenvatting o.a. op basis van On-kelinx et al. (2007)):
- Deprioritaire vraag is of de SvIH per habitattype initieel als gunstig kan beschouwd worden en in de loop van de tijd niet verslechtert (stand-still principe).
- Op basis van de criteria vooropgesteld door de Europese Commissie werd dit vertaald naar twee meet-vragen voor elk habitattype:
(1) Bij de eerste meting heeft maximaal 25% van het areaal een ongunstige SvIH.
(2) Tijdens de volgende meetcampagnes neemt het areaal met een ongunstige SvIH niet toe. - Dedoelpopulatie bestaat uit de terreinen waarop een van de 44 habitattypen voorkomt.
- Demeetvariabelen en criteria voor de beoordeling van de SvIH (= analysevariabele) voor elk habitat-type werden opgesteld door domeinexperts; ze werden in een rapport gebundeld.
- In overleg met de initiatiefnemers werd een aanvaardbare afwijking van de norm (i.e., 25 %) vast-gelegd op 10 %, met een onderscheidend vermogen gelijk aan 80 %. Dus, wanneer het werkelijke percentage areaal van een habitattype met een ongunstige SvIH groter is dan 35 % of kleiner dan 15 %, dan willen we 80 % kans hebben dat de steekproefgegevens aangeven dat het percentage groter, respectievelijk kleiner is dan 25 %.
- Uit berekeningen van de vereiste steekproefgrootte blijkt dat we per habitattype minstens 180 steek-proefpunten nodig hebben.
- Hetsteekproefkader is de GIS-laag met de verspreiding van elk van de 44 habitattypen (gebaseerd op de Biologische Waarderingskaart). Hierop wordt een raster gelegd; de snijpunten van het raster
met het verspreidingsgebied van een gegeven habitattype vormen de potentiële steekproefpopulatie. Hieruit worden met een aselecte trekking het vereiste aantal steekproefpunten gekozen.
- Er zal gewerkt worden met een zesjaarlijkse meetcyclus.
- Gedetailleerde bemonsteringsmethoden worden voorgesteld in een apart rapport.
- Een gedetailleerde raming levert een kostprijs van 1.2 miljoen euro op per zesjaarlijkse cyclus.
II.4 Resultaten en procescriteria
Op het eind van Fase II moet een ontwerpscenario voor het meetnet op tafel liggen waarbij u de belang-rijkste kostenbronnen in kaart brengt en een overzicht geeft van de mogelijkheden en knelpunten:
(1) Een opgave van de uiteindelijk weerhouden prioritaire vragen en de daarbij horende meetvragen en toetsbare statistische hypothesen. Hierbij specificeert u, indien relevant, de gewenste precisie en/of het minimaal te detecteren effect.
(2) Een ondubbelzinnige aflijning van de doelpopulatie a.d.h.v. duidelijke criteria voor het al dan niet selecteren van een steekproefpunt.
(3) Voor elk van de meetvragen selecteerde u de meest geschikte analysevariabelen. In uw communica-tie is het belangrijk dat u voor de verschillende meetvragen:
De gekozen analysevariabele(n) op een rij zet.
Bij elke variabele de extra kost specificeert en deze afweegt tegen de informatie die het opmeten ervan levert.
Objectieve criteria gebruikt voor het al dan niet selecteren van een variabele. Deze criteria kun-nen van situatie tot situatie verschillen maar het is belangrijk dat een transparante discussie over de keuze van de variabelen mogelijk is.
Elk meetnet – met een duidelijke doelomschrijving – beschikt over een kernset aan variabelen waar-over meestal weinig discussie is. Deze kernset is vereist om de meetvragen, en dus de prioritaire vra-gen van de opdrachtgever te beantwoorden.
Echter zijn er ook andere variabelen in de lijst. Als in het vervolg van het meetnetontwerp blijkt dat voor deze variabelen aanpassingen nog nodig zijn, dan is het uw taak en verantwoordelijkheid om dat ter discussie voor te leggen. Het ontwerpen van een meetnet (en dus ook het kiezen van analyse- en meetvariabelen) is immers een continu proces en in die zin is het logisch dat bepaalde inzichten slechts na verloop van tijd komen bovendrijven. Zorg er wel steeds voor dat u, a.d.h.v. de opgestelde criteria, goed kunt staven waarom u een extra analyse-/ meetvariabele in het meetnetontwerp wilt opnemen en/of een andere analyse-/ meetvariabele wilt schrappen.
(4) Bij een meetnet met als doelstelling monitoring geeft u een duidelijke, bij voorkeur kwantitatieve omschrijving van de te hanteren normen, referentiewaarden of streefdoelen. Indien geen formele kwantitatieve streefwaarden beschikbaar zijn, geeft u aan welke inspanningen vereist zijn om tot een schatting van relevante waarden te komen.
(5) Representativiteit is een fundamentele vereiste bij de selectie van de steekproefpunten. U moet dui-delijk aangeven hoe u hiermee bij de steekproeftrekking en het steekproefontwerp rekening houdt. Ook geeft u aan op basis van welk steekproefkader u de steekproefpunten wilt selecteren.
(6) Voor elke meetvraag specificeert u de meest kosteneffectieve steekproefgrootte voor de gewenste precisie of de minimaal detecteerbare effectgrootte. U specificeert ook de relevante aspecten van het steekproefontwerp (o.a. stratificatie en/of overbemonstering, permanente of tijdelijke steekproef-punten, frequentie van heropmeting).
(7) U omschrijft de bemonsteringsmethodiek met een specificatie van volgende aspecten:
Criteria voor de lokalisatie van de steekproefpunten op het terrein.
Criteria voor de selectie van meetobjecten en meetvariabelen binnen een steekproefpunt.
Een specificatie van de meetmethoden.
Een inschatting van de tijdsbesteding die nodig is om de vereiste opmetingen uit te voeren. (8) Geef een schatting van de meetkosten. Toon aan dat u, indien relevant, meerdere scenario’s t.o.v.
elkaar hebt afgewogen a.d.h.v. een analyse van de kosteneffectiviteit.
Aanbevolen literatuur
Statistische principes in verband met empirisch onderzoek en ontwerp
Moore, D. & McCabe, G. (2005). Statistiek in de praktijk. Theorie. SdU Uitgevers bv., Den Haag. Agresti, A. & Franklin, C. (2007). Statistics. The Art and Science of Learning from Data. Pearson Edu-cation Ltd., London
Twee handboeken die zonder te steunen op wiskundige afleidingen de principes van empirisch onder-zoek en ontwerp uitleggen.
Motulsky, H. (1995). Intuitive Biostatistics. Oxford University Press, Oxford
Good, P. I. & Hardin, J. W. (2003). Common Errors in Statistics (and How to Avoid Them). John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey
van Belle, G. (2002). Statistical Rules of Thumb. John Wiley & Sons Inc., New York.
Drie statistische handboeken die starten vanuit knelpunten in de praktijk.
Cox, D. R. & Reid, N. (2000). The Theory of the Design of Experiments. Chapman & Hall/CRC, Lon-don.
Underwood, A. J. (1997). Experiments in Ecology: their logical design and interpretation using analysis of variance. Cambridge University Press, Cambridge.
Meer gevorderde handboeken over het ontwerpen van experimenten.
PROCESCRITERIA
(1) Voldoende aandacht besteed aan het kwantificeren van de prioritaire vragen (al dan niet in functie van normen, referentiewaarden of streefdoelen).
(2) Een modulaire opbouw van de gegevensinzameling op basis van een kernset aan meetvaria-belen.
(3) Het synthese- en keuzeproces is gebeurd a.d.h.v. een kosteneffectiviteit- en gevoeligheids-analyse.
Cochran, W. G. (1983). Planning and Analysis of Observational Studies. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Een ouder, maar nog goed leesbaar werk dat ingaat op het opzetten en opvolgen van observationele studies is
Steekproeftrekking
Cochran, W. G. (1983). Sampling Techniques. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Chaudhuri, A. & Stenger, H. (2005). Survey sampling: theory and methods. Chapman and Hall, Boca Raton, USA.
Het eerste is een klassieker waar veel naar verwezen wordt, het tweede een recenter basiswerk.
De Gruijter, J., Brus, D., Bierkens, M. & Knotters, M. (2006). Sampling for Natural Resource Monito-ring. Springer, Berlin.
Barnett, V. (2004). Environmental Statistics: Methods and Applications. John Wiley & Sons, Chiches-ter.
Twee handboeken die steekproeftrekking bespreken in het kader van milieuvraagstukken.
Larsen, D.P., Thornton, K.W., Urquhart, N.S. & Paulsen, S.G. (1994). The role of sample surveys for mo-nitoring the condition of the Nation’s lakes. Environmental Momo-nitoring and Assessment 32: 101-134.
Dit artikel behandelt de representativiteit van de steekproeven. Vaak wordt - volgens ons ten onrech-te - opgeworpen dat het niet de moeionrech-te loont een aseleconrech-te sonrech-teekproef onrech-te trekken. Hier gaat men in op deze discussie.
Steekproefgrootteberekeningen
Legg, C.J., Nagy, L., 2006. Why most conservation monitoring is, but need not be, a waste of time. Journal of Environmental Management 78: 194-199.
Volgens deze auteurs is één van de grootste problemen van meetnetten (naast het ontbreken van duidelijke doelstellingen) dat het onderscheidend vermogen niet hoog genoeg is. Hierdoor worden bepaalde problemen niet tijdig herkend. De auteurs pleitten ervoor dat de opdrachtgevers eisen dat steekproefberekeningen gemaakt worden vóór de start van een meetnet.
Mollet, P., Kéry, M. & Bollmann, K. (2007). Between ‘poor data quality’ and ‘too expensive’: monito-ring capercaillie as an example of an elusive species.
Pearman, P. (2007). Power comparison of alternative monitoring designs: one and five year sampling rotation intervals.
Vos, P. & Meelis, E. (2007). Statistical power and optimal sample design in ecological monitoring. Bartha, S., Horvath, A. & Viragh, K. (2007). Monitoring fine-scale patterns in grasslands with mini-mum sampling effort.
Enkele voordrachten in een recent congres over de rol van monitoring in het natuurbeleid die dieper ingegaan op het probleem van het onderscheidend vermogen.
[Feldmeyer-Christe, E. (Ed.) (2007). Monitoring the effectiveness of nature conservation. Internatio-nal conference September 3-6, 2007: Abstracts. Swiss Federal Research Institute WSL, Birmensdorf, Switzerland].
Variabelenkeuze en bemonstering
Burden, F. R., McKelvie, I., Förstner, U. & Guenther, A. (2002). Environmental Monitoring Handbook. McGraw-Hill, New York.
Wiersma, G. B. (2004). Environmental Monitoring. CRC Press, Boca Raton, USA.
Twee algemene handboeken.
Vos, P., Meelis, E. & Ter Keurs, W. (2000). A Framework for the Design of Ecological Monitoring Pro-grams as a Tool for Environmental and Nature Management. Environmental Monitoring and Assess-ment 61: 317-344.
Deze auteurs stellen een algemeen schema voor om milieuvariabelen te definiëren en te selecteren.
Hill, D., Fasham, M., Tucker, G., Shewry, M. & Shaw, P. (2005). Handbook of Biodiversity Methods: Survey, Evaluation and Monitoring. Cambridge University Press, Cambridge.
Sutherland, W.J. (Ed.) (1996). Ecological Census Techniques. A handbook. Cambridge University Press, Cambridge.
Twee standaardwerken voor natuurbehoud en biodiversiteit; het tweede gaat specifiek in op bemon-steringstechnieken.