Mo<strong>de</strong>llanwendungen 69lassen und die <strong>de</strong>m System zugrun<strong>de</strong>liegen<strong>de</strong>n Mechanismen blieben unverstan<strong>de</strong>n.Sie f<strong>in</strong><strong>de</strong>n, daß bei h<strong>in</strong>länglichem Verständnis <strong><strong>de</strong>r</strong> Ökologie <strong><strong>de</strong>r</strong> untersuchtenSpezies es durchaus möglich ist, die Ergebnisse e<strong>in</strong>es ANN zu <strong>in</strong>terpretieren. Zudiesem Zweck führen sie drei Argumente <strong>in</strong>s Feld: NIDs (siehe unten), RelevanzundSensitivitätsanalyse.NIDs (Neural Interpretation Diagram) s<strong>in</strong>d nichts an<strong><strong>de</strong>r</strong>es als e<strong>in</strong>e leicht verän<strong><strong>de</strong>r</strong>teArt, e<strong>in</strong> ANN darzustellen (siehe Abb. 6.6). In e<strong>in</strong>em NID wer<strong>de</strong>n die Verb<strong>in</strong>dungenzwischen <strong>de</strong>n E<strong>in</strong>heiten entsprechend ihrer Gewichtung mit mehr o<strong><strong>de</strong>r</strong>weniger starken L<strong>in</strong>ien dargestellt. Das Vorzeichen <strong>de</strong>s Gewichts spiegelt sich<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> "Farbgebung" wie<strong><strong>de</strong>r</strong>: schwarze L<strong>in</strong>ien stehen für positive Signale (Exzitation),graue L<strong>in</strong>ien für negative Signale (Inhibition). Betrachtet man <strong>de</strong>n hid<strong>de</strong>nlayer, kann man das Zusammenspiel <strong><strong>de</strong>r</strong> Variablen und ihren Beitrag zum En<strong><strong>de</strong>r</strong>gebnis(hier Nist-Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit) <strong>in</strong>terpretieren. Man kann z.B. erkennen,daß durchschnittliche Vegetationsbeständigkeit, Halmhöhe und Entfernung zu offenemWasser die Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit für <strong>de</strong>n Sumpfzaunkönig positiv bee<strong>in</strong>flußen(E<strong>in</strong>heit 7 <strong>in</strong> Abb. 6.6). Hohe Entfernung vom Ufer, Nähe zu offenem Wasserund tiefes Wasser begünstigen vor allem das Auftreten <strong>de</strong>s Sumpfzaunkönigs,aber auch <strong>de</strong>s Rotschulterstärl<strong>in</strong>gs (siehe E<strong>in</strong>heit 11 <strong>in</strong> Abb. 6.6)Um <strong>de</strong>n Beitrag <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Variablen an <strong><strong>de</strong>r</strong> Attraktivität e<strong>in</strong>es Lebensraumesabschätzen zu können, wer<strong>de</strong>n sie auf ihre Relevanz h<strong>in</strong> untersucht. Die Relevanze<strong>in</strong>er Variable ergibt sich aus <strong><strong>de</strong>r</strong> Quadratsumme ihrer Gewichte, dividiertdurch die Quadratsumme <strong><strong>de</strong>r</strong> Gewichte aller Variablen. Variablen mit höherenGewichten entlang ihrer Querverb<strong>in</strong>dungen haben <strong>de</strong>mnach e<strong>in</strong>en stärkeren E<strong>in</strong>fluß.Für <strong>de</strong>n Rotschulterstärl<strong>in</strong>g war dies <strong><strong>de</strong>r</strong> Abstand zum offenen Wasser, gefolgtvon Dauerhaftigkeit <strong><strong>de</strong>r</strong> Vegetation und Dichte <strong><strong>de</strong>r</strong> Ufervegetation (DO, VD,SD, DE, WD, SH). Beim Sumpfzaunkönig waren es Dauerhaftigkeit <strong><strong>de</strong>r</strong> Vegetation,Abstand zum Ufer und Abstand zum offenen Wasser (VD, DE, DO, WD, SH,SD). Wenn sich bei<strong>de</strong> Arten <strong>de</strong>n Lebensraum teilen, sieht die Sache etwas an<strong><strong>de</strong>r</strong>saus: am auschlaggebendsten ist Dauerhaftigkeit <strong><strong>de</strong>r</strong> Vegetation, gefolgt vonAbstand zu offenem Wasser respektive Ufer (VD, DO, DE, SH, WD, SD).Schließlich wur<strong>de</strong> noch e<strong>in</strong>e Sensitivitätsanalyse durchgeführt: Alle Variablenwer<strong>de</strong>n auf ihren Mittelwert gesetzt, nur die analysierte wird variert, nämlich vonihrem M<strong>in</strong>imum bis zu ihrem Maximum, und gegen die Nist-Wahrsche<strong>in</strong>lichkeitaufgetragen. So ist für <strong>de</strong>n Rotschulterstärl<strong>in</strong>g e<strong>in</strong>e Vegetationshöhe von 130cmund e<strong>in</strong>e Vegetationsdichte von ≈160 Halmen/m 2 optimal. Mit zunehmen<strong><strong>de</strong>r</strong> Ufe-
Mo<strong>de</strong>llanwendungen 70Abbildung 6.7: Sensitivitätsanalyse <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Habitat</strong>variablen(Özesmi und Özesmi, 1999)rentfernung, abnehmen<strong><strong>de</strong>r</strong> Entfernung zu offenem Wasser und zunehmen<strong><strong>de</strong>r</strong>Wassertiefe nimmt die Brut-Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit zu. Der Sumpfzaunkönig bevorzugthöhere und dichtere, weniger beständige Vegetation. Für die an<strong><strong>de</strong>r</strong>en Variablengilt mehr o<strong><strong>de</strong>r</strong> weniger das selbe wie für <strong>de</strong>n Rotschulterstärl<strong>in</strong>g. Wenndie bei<strong>de</strong>n Arten sich <strong>de</strong>n Lebensraum teilen, verschieben sich die Präferenzen:Optima verschieben sich, flachen ab, neue zeichnen sich ab, Maxima und M<strong>in</strong>imawer<strong>de</strong>n ausgeprägter usw. (siehe Abb. 6.7). Und doch ist es nicht so, daß sich diebei<strong>de</strong>n Spezies aus <strong>de</strong>m Wege g<strong>in</strong>gen.6.8 Classification treesDebeljak et al. (2001) haben <strong>in</strong> Slowenien (Karstgebiet) für <strong>de</strong>n Rothirsch e<strong>in</strong><strong>Habitat</strong>eignungsmo<strong>de</strong>ll entwickelt. Den Anstoß dazu lieferte unter an<strong><strong>de</strong>r</strong>em die –durch übermäßigen Verbiss – fast zum Stillstand gekommene Naturverjüngung.Die dazu verwen<strong>de</strong>ten Daten stammen aus telemetrischen Beobachtungen (3adulte Tiere, mehr als 70 Ortungen pro Tier) e<strong>in</strong>erseits und aus e<strong>in</strong>em bereitsbestehen<strong>de</strong>n GIS an<strong><strong>de</strong>r</strong>erseits.Das gesamte Untersuchungsgebiet erstreckt sich über 114.800ha und ist somitgrößer als die von <strong>de</strong>n Tieren beanspruchten Territorien (bestimmt mittels adaptivekernel method). Das ist notwendig, weil das auf →mach<strong>in</strong>e learn<strong>in</strong>g basieren<strong>de</strong>Mo<strong>de</strong>ll sowohl auf positive als auch auf negative Beispiele angewiesen ist.Das GIS hat e<strong>in</strong>e Auflösung von 200m. Je<strong>de</strong>s Pixel wird durch 9 Attribute (Seehöhe,Exposition, Neigung, Nähe zu Siedlung, Koniferenanteil, Bestockung, . . . )
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