Doutorando Depto. de Zoologia, IBUSP

exec

O trabalho de campo do meu doutorado consiste na execução de transecções nas quais faço amostragem de aves de rapina diurnas e urubus.

Para a análise exploratória dos dados coletados são úteis gráficos que ilustram a quantidade de detecções (barras) e #detecções/km (linha) por transecção para cada espécie.

Minha proposta é elaborar uma função que organize os dados das planilhas de detecção de cada transecção em um único arquivo/objeto e, principalmente, construa diretamente tais gráficos para a análise exploratória.

Tá super factivel, mas acho que talvez um pouco simples. Não sei como poderia ir além disso, mas talvez já fosse possível calcular abundancias a partir desses dados organizados? O pacote “vegan” tem várias funções que poderiam ser usadas para rechear a função de forma bem interessante.

— Fabio de A. Machado 2011/04/06 18:12

Outro dado coletado nos meus trabalhos de campo é a distância perpendicular de cada registro à linha de transecção.

Essas distâncias são medidas com o auxílio de telêmetro. No entanto, é possível que opte por tranformá-las em classes de distância (ex. 0-10 metros, 10-20, 20-30, etc.)

A proposta B consiste então na elaboração de uma função que rapidamente faça a conversão dessas medidas para todo um conjunto de dados.

Isso não poderia já ser incluida na proposta A?

— Fabio de A. Machado 2011/04/06 18:18

COncordo plenamente com o Fabio, ficaria muito legal se implementasse as duas coisas em uma única função. — Alexandre Adalardo de Oliveira 2011/04/06 19:07

O plano B é resolvido com um único comando, com a função cut. Além disto, está em parecendo muito específica. Vc consegue generalizar para uso de pessoas que façam censo por transecções, mesmo que seja uma sequência de cálculos simples?

Seguindo a sugestão do Paulo optei por, ao invéz de incluir o plano B na função, gerar dados generalizados, e eu pensei que seria útil que a função gerasse uma tabela com sumário de abundância por espécie e transecto, para avaliação com os gráficos. A função final trabalha com qualquer número de espécies e transectos na planilha. Nos exemplos do help da função criei data.frames hipotéticos para a execução da função sob diferentes condições.

  
transect.analysis=function(x,y=TRUE,z=FALSE)###Arguments: x=data.frame; y=logic, if TRUE plot will be created in a single graphic window, otherwise each on its own window; z=logic, controls return of summary data.frame.
		{
		somaspp=aggregate(x$quantity,by=list(x$species),FUN=sum)##creates a data.frame with sum of records for each species.
		sppdez=subset(somaspp,somaspp$x>10)## creates a subset of the data.frame above with species with >10 records.
		listasppdez=unique(sppdez$Group.1)##creates a vector with the names of species in the subset.
		
		contesp=length(listasppdez)#counts the number of species with >10 records
		
		ntrans=unique(x$transect)
		ntrans2=length(ntrans)
		ntrans3=ntrans[-ntrans2]
		
		if (y==TRUE&contesp>=15)
		{
		cat("The number of species in the sample is too large for 1 graphic window displaying")##sets warning message when number of y=TRUE and number of plots>15
			}
		
		if (y==TRUE&contesp<=15)
		{
		quartz("Exploratory Graphs", 11,6) ##open new graphic window for up to 15 histograms
		mat=matrix(c(1:15),3,5, byrow=T)
		layout(mat,widths=c(1,1,1,1,1),heights=c(1,1,1))
		layout.show(15)
		}
		
		
		for(i in listasppdez) #start computing histogram data for each species
		{
			if (y==FALSE|y==TRUE&contesp>=15)
			{
				quartz( "Exploratory Graph") #sets new graphic window for each species
				}
			
			tab1=subset(x,x$species==i)#selects a subset by species.
			tab1$transect=as.numeric(tab1$transect)#transforms "transect" factor into numeric for calculation of frequency.
			hist(tab1$transect,main=i,breaks=seq(-0.5,(ntrans2+2),1)  ,ylab="Detections",xlab="Transects", xaxt="n") ##plots histogram without x axis
			axis(1,at=c(ntrans),labels=c(ntrans),pos=0,) ##includes new x axis with ticks correcty placed.
			par.hist=hist(tab1$transect,breaks=seq(-0.5,(ntrans2+2),1)  ,plot=F)###creates an object with values of histogream frequencies.
			counts=as.numeric(par.hist$counts)###vector with counts for each transect.
			tlength=c(1,unique(x$transect.length),1)#creates a vector with length of each transect plus two values at the extremities for alignment with vector "counts".	
			tlength2=counts/tlength##creates a vector with frequency/distance ratio for each transect.
			tlength3=tlength2[-c(1,(ntrans2+2))]###removes first and last values of above vector.
			ntrans3=as.numeric(ntrans[-ntrans2])
			for (t in ntrans3) ##plots segments for each transect
			{
				tlength4=tlength3*50
				k=t+1
				segments(t,(tlength4[t]),(k),(tlength4[k]), col="firebrick")
				}
			axis(4, at=c(round(tlength3*50),2), lwd.ticks=0, col="firebrick", col.axis="firebrick")
			if (y==TRUE) ##fits label size to type of graphic window created
			{
				mtext("Detections/Km",side=4, col="firebrick",cex=0.6)
				}
			else
			{
				mtext("Detections/Km",side=4, col="firebrick",cex=1)
				}
			
		}
		if (z==TRUE)
			{resultado=aggregate(x$quantity,by=list(x$species, x$transect),FUN=sum)
			colnames(resultado)=c("Species","Transect","Detections")
		return(resultado)		
		}	
	}

transect_analysis.r

transect.analysis									R Documentation

Exploratory Graphical Analysis of Abundance Data from Transect Sampling

Description

	Get summarized histograms of abundance of species per transect surveyed with Detections/Km line from data.frame of individual detections.

Usage

	transect.analysis(x, y = TRUE, z = FALSE)

Arguments

	x	data.frame with individual detections: must have specific names for columns (see Details).
	y	logical expression indicating wether histograms (up to 15) will be placed within one graphical window or on individual windows.
	z	logical; should the function return a summarized table with #detections/species/transect?

Details

	This function requires input data.frame (x) with individual detections (which may have more than one individual) as rows and columns with: species denomination; # of individuals per detection; denomination of transect surveyed; and length of transect (Km) data. These columns must be denominated, respectively, as: "species", "quantity", "transect" and "transect.length". Other columns in the data.frame will be ignored. 
	The function returns n histograms, where n is the number of species with ten or more individuals detected among all transects. Each histogram shows the number of individuals per transect, and a line corresponding to the number of detections/Km ratio per transect.
	y argument indicates wether histograms will be plotted within one graphical window (the default, y = TRUE) or on individual windows (y = FALSE). When y = TRUE, the maximum number of histograms plotted (= n) is 15. If y=TRUE and n > 15, the function will run as if y= FALSE and a warning will be given.
	
Value

	comp1: n objects of class "histogram", with additional components "axis" and "segments". 
	comp2: if z=TRUE, the result of function aggregate(x$quantity,by=list(x$species, x$transect),FUN=sum).

Author

	Francisco Voeroes Dénes

See Also

histogram, data.frame.

Examples:

###ex1. Analysis of a five transect data set with five species and 50 random detections. Note that # of individuals detected is > than # of detections. Since here y = TRUE (default) and n <15, all plots will be created in a single graphic window.z=TRUE sets function to return a summary as a data frame of detections per species and transects.
species <- sample(c("Falco sparverius", "Buteo brachyurus","Falco femoralis", "Cathartes aura", "Coragyps atratus"), 50, replace=TRUE)##vector with species names
quantity <- rpois(50,3)##number of individuals for each detection
transect <- c(rep(1,10), rep(2,10), rep(3,10),rep(4,10), rep(5,10))## transect where detection took place
transect.length <- c(rep(100,10),rep(120,10),rep(170,10),rep(90,10),rep(200,10)) ##length of respective transect

raptors1 <- data.frame(species,quantity, transect, transect.length)##coerce vectors into data.frame

transect.analysis(raptors1,z=TRUE)

##ex2. Analysis of a five transect data set with 17 species and 100 random detections. Here, y = TRUE (default) and n>15, so function runs as if y=FALSE and a warning is given. 
species2 <- sample(LETTERS[1:17], 100, replace=TRUE)##vector with species names as uppercase letters
quantity <- rpois(100,11)##number of individuals for each detection
transect <- c(rep(1,20), rep(2,20), rep(3,10),rep(4,30), rep(5,20))## transect where detection took place
transect.length <- c(rep(100,20),rep(120,20),rep(170,10),rep(90,30),rep(200,20)) ##length of respective transect

raptors2 <- data.frame(species2,quantity, transect, transect.length)##coerce vectors into data.frame

transect.analysis(raptors2)