Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Assessing protected area effectiveness in Madagascar using three satellite-based datasets – A study using matching methods

Show simple item record

dc.date.accessioned 2022-05-10T11:52:48Z
dc.date.available 2022-05-10T11:52:48Z
dc.date.issued 2022-05-10
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/123456789/40443
dc.title Assessing protected area effectiveness in Madagascar using three satellite-based datasets – A study using matching methods en
ethesis.faculty Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta fi
ethesis.faculty Faculty of Agriculture and Forestry en
ethesis.faculty Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten sv
ethesis.faculty.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/b197f237-5f76-4651-a885-b5b849512034
ethesis.university.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97
ethesis.university Helsingin yliopisto fi
ethesis.university University of Helsinki en
ethesis.university Helsingfors universitet sv
dct.creator Papunen, Saija
dct.issued 2022 xx
dct.abstract Suojelualueiden tehokkuuden (tehokkuus = suojelualueen arvioitu kyky estää ei-luonnollisista syistä johtuvia häiriöitä) arvioiminen on välttämätöntä, sillä ne ovat tärkeimpiä työkaluja monimuotoisuuskadon hillitsemisessä, ja niiden tehokkuudessa on huomattavaa vaihtelua. Metsäisillä suojelualueilla yleisin muuttuja tehokkuuden estimointiin on metsäkato, mutta myös tulipaloja voidaan käyttää kuvaamaan maankäytön muutosta. Vankkoja vertailuja erilaisten tietoaineistojen ja proxy-muuttujien välillä ei kuitenkaan ole tehty. Tässä tutkielmassa vastataan kyseiseen puutteeseen vertailemalla kolmea satelliittipohjaista aineistoa (metsäpeite/-kato, aktiiviset palot, palanut alue) Madagaskarin suojelualueiden tehokkuuden arvioinnissa. Tutkielmassa vastataan seuraaviin kysymyksiin: tuottavatko kyseiset aineistot ja niistä muodostetut vastemuuttujat yhtäläisiä suojelualueiden tehokkuusestimaatteja ja voisiko aineistoja käyttää ”ristiin” (ovatko ne keskenään vaihdettavissa) tutkimuksessa ja suojelualueiden käytännön hallinnoinnissa. Hypoteesit ovat seuraavat: H1: Aineistot ja niistä muodostetut vastemuuttujat yhtäläisiä tehokkuusestimaatteja, joista kahdella tulimuuttujalla lienee vahvin samankaltaisuus. H2: Aineistoja voi käyttää ristiin niin tutkimuksessa kuin suojelualueiden käytännön hallinnoinnissa. Vuonna 2005 tai aiemmin perustettujen Madagaskarin suojelualueiden (N=42) tehokkuutta tutkittiin ajanjaksolla 2005–2017. Kolmea binääristä vastemuuttujaa vertailtiin: metsäkato, aktiiviset tulipalot, palanut alue. Lisäksi tarkasteltiin jatkuvaa metsäkatomuuttujaa. Metsäalueita ja koko kaikkia alueita (metsäalueet + muut alueet) tarkasteltiin erikseen. Vastemuuttujien lisäksi analyyseissa käytettiin sopivia ympäristömuuttujia, joilla kontrolloitiin suojelualueisiin kohdistuviin paineisiin vaikuttavia tekijöitä: kaikilla alueilla korkeus, kaltevuus, etäisyys kaupunkeihin, etäisyys vesiväyliin ja vuotuinen sadanta, metsäalueilla näiden lisäksi etäisyys metsänreunaan. Kaikki muuttujat yhdistettiin solukooltaan 1 kilometrin hilaan. Matching-menetelmää (lähimmän naapurin Mahalanobiksen etäisyys) käytettiin kontrolliotoksen muodostamiseksi suojelluille soluille (”lohkoille”, parcels). Suhteellinen tehokkuus, yhdistetty (pooled) suhteellinen tehokkuus ja verkoston (network) suhteellinen tehokkuus laskettiin binäärisillä muuttujilla, keskiarvoinen tehokkuus jatkuvalla muuttujalla. Tehokkuusestimaatit tuotettiin koko maalle, biomeille (trooppiset ja subtrooppiset kosteat lehtipuumetsät, trooppiset ja subtrooppiset kuivat lehtipuumetsät, aavikot ja kuivat pensaikot) ja yksittäisille suojelualueille. Suojelualueet olivat yleisesti vähintään kohtalaisen tehokkaita, ja kaikki muuttujat tuottivat samansuuntaisia, yhtenäisiä tuloksia koko maan ja biomien tasolla, etenkin yhdistetyn suhteellisen tehokkuuden tapauksessa. Keskimäärin kosteiden metsien suojelualueet olivat tehokkaimpia maankäyttöpaineiden torjumisessa, kuivien metsien suojelualueet hieman vähemmän tehokkaita ja kuivien pensaikoiden suojelualueet olivat tehottomimpia. Yksittäisten suojelualueiden tehokkuuksien välillä oli huomattavaa vaihtelua, ja noin puolessa kaikista suojelualueista kaikki muuttujat osoittivat alueen olevan tilastollisesti merkitsevästi (α = 0,05) tehokas. Hieman yli puolessa suojelualueista osa muuttujista osoitti suojelualueen olevan tehokas, osa taas vaikutuksen olevan päinvastainen eli suojelualue lisäsi maankäytön muutosta. Metsäalueilla yksikään suojelualue ei kuitenkaan lisännyt muutosta kaikilla muuttujilla mitattuna; kaikilla alueilla tällaisia suojelualueita oli yksi. Tehokkuudessa oli pieniä eroja kaikilla tasoilla (koko maa, biomit, yksittäiset suojelualueet) metsäalueiden ja kaikkien alueiden välillä, mutta erot olivat tilastollisesti merkitseviä vain muutamassa tapauksessa. Tulokset viittaavat siihen, että analysoituja aineistoja voisi käyttää ristiin ainakin maa- ja biomitasolla suojelualueiden tehokkuuden arvioimisessa trooppisilla alueilla. Aineistoja voi käyttää myös yksittäisten suojelualueiden tasolla tietyin varauksin, aineistojen luonteeseen ja käyttäytymiseen perehtyneenä. Aineistot soveltuvat hyvin tutkimukseen: käytännön toimissa metsäpeite/-kato ja aktiiviset palot lienevät käyttökelpoisempia kuin palanut alue, sillä viimeksi mainitussa on muutamia piirteitä, jotka tekevät sen käyttämisestä kahta muuta haastavampaa (se muun muassa vaatii enemmän prosessointia käyttötarkoituksesta riippuen ja sen lataaminen vaatii erillisen ohjelmiston). fi
dct.abstract Measuring the effectiveness of protected areas (PAs) is essential as they are key tools in tackling the ongoing biodiversity loss and there is substantial variation in their effectiveness (the estimated ability of protected areas to prevent unnatural disturbances). In forested PAs, the most common variable in effectiveness estimation is forest loss, but fire can also be used as a proxy for conversion. There is, however, a lack of robust comparisons between different data sets and proxies. This thesis aims to provide more insight into the issue by comparing three satellite-based data sets in protected area effectiveness assessment using Madagascar as a case study. The questions to be answered here are whether the data sets and variables derived from them produce similar PA effectiveness estimates and whether they could be used interchangeably in research and for practical management purposes. The hypotheses are as follows: H1: The three proxies produce similar results with the two fire proxies most likely having a stronger relationship. H2: The data sets can be used interchangeably both for science purposes and in practical management of PAs. The effectiveness of Malagasy protected areas established in or before 2005 (N=42) was examined from 2005 to 2017. Three binary response variables were compared: forest loss, fire incidence, and burned area. In addition, a continuous forest loss variable was examined. Forested areas and the full landscape were studied separately i.e. estimates were produced for both forested areas only and full landscape (forested areas + other areas). 1-kilometre parcels in a uniform grid were sampled using nearest neighbour Mahalanobis distance matching, controlling for the factors affecting conversion pressures with appropriate covariates: altitude, slope, distance to cities, distance to roads, distance to waterways, and rainfall for forested areas and full landscape, and in addition, distance to forest edge for forested areas. Relative effect, pooled relative effect, and network relative effect were calculated for the binary variables, mean effect for the continuous variable. The effects were calculated on country level, biome level (tropical and subtropical moist broadleaved forests, tropical and subtropical dry broadleaved forests, and deserts and xeric shrublands), and individual PA level. Protected areas appeared to be at least moderately effective, and all variables produced parallel, consistent results on the country and biome level, especially when using pooled relative effect. On average, PAs in tropical and subtropical moist broadleaf forests were most effective in avoiding land-use pressures, the ones in tropical and subtropical dry broadleaf forests slightly less, and the ones in deserts and xeric shrublands most ineffective. There was substantial variation between and inside individual PAs, and in approximately half of the PAs all variables indicate that the given area is significantly effective (α = 0,05). In a little over half of the PAs the effects were mixed, and in forested areas, no PA was indicated to be ineffective by all variables. In full landscape, this was the case for one PA. There were small differences between forested areas and the full landscape in all levels, but they were statistically significant only in a few cases. This study thus suggests that the data sets could be used interchangeably, at least on country and biome level, when conducting matching to assess PA effectiveness in a tropical setting. They could be utilised on individual PA level, too, with certain precautions and understanding of the nature and behaviour of the data. They are well suited for research; however, in practical management forest loss and fire incidence might be more feasible than burned area, due to its certain characteristics (it for example demands quite a lot of processing depending on the use purpose) and accessibility issues. en
dct.subject Madagaskar
dct.subject suojelualueet
dct.subject suojelualueiden tehokkuus
dct.subject matching
dct.subject Mahalanobiksen etäisyys
ethesis.language.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng
ethesis.language englanti fi
ethesis.language English en
ethesis.language engelska sv
ethesis.supervisor Markus Holopainen, Johanna Eklund und
ethesis.thesistype pro gradu -tutkielmat fi
ethesis.thesistype master's thesis en
ethesis.thesistype pro gradu-avhandlingar sv
ethesis.thesistype.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis
dct.identifier.ethesis E-thesisID:9bd4e84d-ee01-40b4-a383-1fbbe9c6b918
ethesis-internal.timestamp.reviewStep 2022-04-19 07:11:26:131
ethesis.principalprofessor Markus Holopainen und
dct.identifier.urn URN:NBN:fi:hulib-202205101853
dct.alternative Madagaskarin suojelualueiden tehokkuuden arvioiminen kolmella satelliittipohjaisella aineistolla matching-menetelmää hyödyntäen fi
ethesis.facultystudyline Metsien ekologia ja käyttö fi
ethesis.facultystudyline Forest ecology and management en
ethesis.facultystudyline Skogsekologi och resurshållning sv
ethesis.facultystudyline.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/SH80_057
ethesis.mastersdegreeprogram Metsätieteiden maisteriohjelma fi
ethesis.mastersdegreeprogram Master 's Programme in Forest Sciences en
ethesis.mastersdegreeprogram Magisterprogrammet i skogsvetenskaper sv
ethesis.mastersdegreeprogram.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/MH80_003

Files in this item

Files Size Format View
Papunen_Saija_Pro_Gradu_2022.pdf 2.044Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record