基于联合标记对数高斯克尔普过程的信使与袋 whale sightings 时空共享场建模
应用统计
2025-12-09 v1
摘要
我们分析了 2010-2019 年期间的十年空中调查鲸类 sightings 数据，建模信使 (Delphinapterus leucas) 和 袋 whale (Balaena mysticetus) 在美国北极地区的时空分布及群体大小。为联合建模这两种物种，我们发展了一种多物种对数高斯克尔普过程 (LGCP)，其中通过共享的局部空间高斯场将不同物种的强度面积相互关联。该结构能够捕捉两种物种共有的广泛空间模式，同时仍能容纳物种水平对环境协变量和季节性变化的响应。局部场通过具有各向异性 Matern 协方差的随机部分微分方程 (SPDE) 方法进行表示，实现于受海洋约束的三角网格上，以确保空间相关性与海洋地理特征相吻合。鲸群体大小通过标记点过程的扩展方式引入，其中包含特定物种的负二项标记，允许在统一框架内联合分析出现情况和群体大小。通过集成的嵌套拉普拉斯近似 (INLA) 方法进行推断，实现了对十年调查工作的高效模型拟合。结果表明，持续的多物种热点区域以及每种物种的不同环境关联性均得到了突出显示，表明共享场 LGCP 在数据稀疏且异构调查环境中进行联合物种分布建模具有重要价值。
引用
@article{arxiv.2512.06450,
title = {Spatio-temporal Shared-Field Modeling of Beluga and Bowhead Whale Sightings Using a Joint Marked Log-Gaussian Cox Process},
author = {Mauli Pant and Linda Fernandez and Indranil Sahoo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06450},
year = {2025}
}