Quadratstichprobe

OberschuleBiologieHabitat mit virtuellen Pflanzen und festgelegtem Seed, expliziten Quadratzählungen und unabhängiger zufälliger Rasterstichprobe

Klicke auf die Wiese, um ein Quadrat zu verschieben, oder ziehe an seinen orangefarbenen Griffen. Erfasse tatsächliche Anzahlen und vergleiche anschließend die manuelle Platzierung mit unabhängig zufällig ausgewählten Rasterzellen.

3D

Ziehe den Apparat, um ihn anzupassen. Ziehe den Hintergrund, um ihn zu drehen. Scrolle zum Zoomen.

Messprotokoll

Ändere die Einstellungen, teste eine Vorhersage und speichere das Ergebnis. Es werden bis zu 12 Momentaufnahmen gespeichert.

Über dieses Experiment

Bewegen Sie einen Messrahmen über eine dreidimensionale Wiese, zählen Sie die darin enthaltenen Pflanzen und erstellen Sie eine dokumentierte Erhebung. Vergleichen Sie gezielte Platzierungen mit zufälligen Rasterstichproben in gleichmäßig verteilten oder gehäuften Habitaten.

Lernziele

  • Berechnen Sie die Dichte anhand einer Quadratzählung und der Fläche.
  • Schätzen Sie die Population eines größeren Habitats anhand dokumentierter Stichproben.
  • Unterscheiden Sie zwischen zufälliger und manueller Platzierung sowie der wiederholten Untersuchung desselben Rahmens.

Anleitung

  1. 1Klicken Sie auf das Feld oder ziehen Sie einen Griff, um ein Quadrat zu positionieren und seine Zählung zu erfassen.
  2. 2Verschieben Sie den Rahmen und bestätigen Sie, dass die erfasste Anzahl unverändert bleibt.
  3. 3Setzen Sie die Erhebung zurück und ziehen Sie zehn zufällige Rasterzellen als Stichprobe.
  4. 4Vergleichen Sie gruppierte und gleichmäßig verteilte Lebensräume mit derselben Feldpopulation.

Das Modell

Der Populationsschätzer bildet den Durchschnitt der beprobten Dichten.
Der angezeigte Standardfehler basiert auf der Stichprobenvarianz unabhängig randomisierter Dichten.

Annahmen

  • Das Feld ist 10 m × 10 m groß. Die Pflanzen sind festgelegte Saatpunkte und keine wachsenden Organismen. Die gruppierten Positionen werden mithilfe reflektierter Gauß-Cluster erzeugt.
  • Eine Pflanze wird anhand ihres Mittelpunkts gezählt. Für gemeinsame Zellgrenzen gilt eine einheitliche Halboffen-Konvention; die äußere Feldgrenze ist eingeschlossen.
  • Es werden nur Seitenlängen von 1 m und 2 m angeboten, sodass jedes zufällige Stichprobenraster das gesamte Feld gleichmäßig unterteilt. Die Zellen werden unabhängig voneinander mit Zurücklegen ausgewählt.
  • Die Schätzung ergibt sich aus der Feldfläche multipliziert mit der mittleren Stichprobendichte. Für den Standardfehler sind mindestens zwei erfasste Stichproben erforderlich, deren Platzierungen unabhängig voneinander randomisiert wurden.
  • Eine manuelle Platzierung wird als manuell erfasst. Eine zufällige Platzierung wird mit ihrer ersten erfassten Zählung verbraucht; wird derselbe unveränderte Rahmen erneut erfasst, ist dies keine neue zufällige Wiederholung. Durch Bearbeiten des Lebensraums wird die Erhebung zurückgesetzt.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum kann die Wahl des am dichtesten wirkenden Bereichs die Schätzung verzerren?
  2. Q2Warum verringert ein größeres Quadrat in einem geklumpten Lebensraum oft die Variabilität?

Häufig gestellte Fragen

Warum wird der Standardfehler bei manuellen Stichproben nicht angezeigt?

Die Berechnung für die Zufallsgitter-Stichprobe ist bei gezielt ausgewählten oder wiederholt unverändert beibehaltenen Platzierungen nicht gerechtfertigt.

Vermeiden Zufallsstichproben zuvor beprobte Zellen?

Nein. Unabhängige Stichprobenziehung mit Zurücklegen kann dieselbe Zelle erneut auswählen. Der Seed und die Platzierungssequenz machen das Ergebnis reproduzierbar.