Zastosowanie wybranych procedur do wykrywania obserwacji nietypowych w ocenie jakości rzek

• Autorzy: Budka A. , Kayzer D. , Pietruczuk K. , Szoszkiewicz K.

Warianty tytułu

EN

Testing procedures for detection of observation influential for river assessment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wartości odstające są częstym problemem występującym w zbiorze obserwacji zmiennych ekologicznych i wielokrotnie przyczyniają się do istotnych zmian w końcowej klasyfikacji jakości ekosystemów wodnych. Identyfikacja wartości odstających pozwala ograniczyć różne źródła błędów w monitoringu środowiska, którymi to mogą być człowiek, urządzenia wykorzystywane w badaniach, metoda lub inny czynnik losowy. Niniejsza praca analizuje sposoby weryfikacji wyników w przypadku występowania w nich wartości odstających. W odniesieniu do tego problemu zastosowano wybrane testy statystycznye. Do analiz użyto testów: Q- Dixona, Grubbsa, Hampela, kwartylowy. Testy te były oceniane pod względem czułości detekcji wartości nietypowych. Zbiór danych na którym prowadzone były analizy składał się z comiesięcznych analiz zawartości różnych form azotu oraz fosforu w wodzie. Badania przeprowadzono w 2010 roku na dwóch wielkopolskich rzekach (Głomia i Mogielnica) reprezentujących różny stopień degradacji.

EN

Outliers are a common problem occurring in a set of environmental variables and such the observations often disturb significantly the final classification of the quality of aquatic ecosystems. Identification of outliers can reduce various sources of error in environmental monitoring, which can be caused by a person, equipment or method as well as other random factor. This paper examines how to detect outliers by using some statistical tests. Four tests were analysed: Q-Dixon, Grubbs, Hampel and quartiled. All of them were evaluated in terms of detection sensitivity of typical outliers. The analytical dataset consisted of a monthly analysis of the various forms of nitrogen and phosphorus in the water. The study was conducted Turing the single year (2010) in two rivers in Wielkopolska region (Głomia and Mogielnica) representing different degrees of degradation.

Słowa kluczowe

PL

rzeki; rzeka Glomia; rzeka Mogielnica; woda; ocena jakosci; badania chemiczne; formy azotu; formy fosforu; obserwacje nietypowe; weryfikacja danych; testy statystyczne; test Q-Dixona; test Grubbsa; test Hampela; test kwartylowy

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2013
• Numer: 3/II
• Opis fizyczny: s.85-95,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Budka A.

• Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

autor

Kayzer D.

• Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

autor

Pietruczuk K.

• Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska, ul.Czarna Rola 4, 61-625 Poznań

autor

Szoszkiewicz K.

• Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Piątkowska 94c, 60-649 Poznań

Bibliografia

• Carbiener R., Tr6moli6res M., Mercier J.L., Ortscheit A. (1990). Aquatic macrophyte communities as bioindicators of eutrophication in calcareous oligosaprobe stream waters (Upper Rhine plain, Alsace). Vegetatio, 86, s.71-88.
• Carpenter S.R., Brock W.A. (2006). Rising variance: a leading indicator of ecological transition. Ecology Letters, 9 (3), s. 311-318.
• Chatterjee S., Hadi A. S. (1988). Sensitivity analysis in linear regression. Wiley and Sons, New York.
• Chromiński K., Tkacz M. (2010). Comparisonof outlier detection methods in biometrical date. Jurnaln of Medical Informatics andTechnologies, 16, s. 89-94.
• Dixon, W. J. (1950). Analysis of extreme values. Annalsof Mathematical Statistics, 21, s. 488-506.
• Grubbs F. (1969). Procedures for detecting outlying observations in samples. Technometrics, 11, s.1–21.
• Hampel, F. R., Ronchetti, E. M., Rousseeuw, P. J. and Stahel, W. A. (1986). Robust Statistics. The Approach Based on Influence Functions. Wiley and Sons, New York.
• Poorter, H., Garnier, E. (1999). The ecological significance of variation in relative growth rate and its components. In: Pugnaire FI & Valladares F (eds). Handbook of Plant Functional Ecology.Marcel Dekker, New York, s. 81-120.
• Schnitzler A., Eglin I., Robach F., Tremoueres M. (1996). Response of aquatic macrophyte communities to levels of P and N nutrients in an old swamp of the upper Rhine plain (EasternFrance). Ecologie, 27, s. 51-61.
• Szoszkiwewicz K., Kayzer D., Staniszewski R., Dawson F. H. (2010). Measures of central tendency of aquatic habitat parameters: application to river macrophyte communities. PolishJournal of Ecology, 58(3), s. 595-608.
• Zbierska J., Murat-Błażejewska S., Szoszkiewicz K., Ławniczak A. (2002). Bilans biogenów w agroekosystemach Wielkopolski w aspekcie ochrony wód na przykładzie zlewni Samicy Stęszewskiej, Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu,Poznań, 133s.
• Verma, S. P., Quiroz-Ruiz A. (2006). Critical values for six Dixon tests for outliers in normal samples up to sizes 100 and applications in science and engineering. Revista Mexicana de Ciencias Geológical, 23(2), s.133-161.