Aarhus Universitets segl

Nr. 224: Statistiske aspekter i relation til Baltic Sea Pollution Load Compilation

Larsen, S.E, & Svendsen, L.M. 2021. Statistical aspects in relation to Baltic Sea Pollution Load Compilation. Task under HELCOM PLC-8 project.  Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 60 pp. Technical Report No.  224 http://dce2.au.dk/pub/TR224.pdf

Sammenfatning

HELCOM projektet vedrørende ”Eight Baltic Sea Pollution Load Compilation (PLC-8)” indeholder en række op­gaver i forbindelse med af udarbejde en omfattende vurdering af input af næringsstoffer via vandløb og luft og deres kilder til Østersøen i moniteringsperioden 1995-2022. Projektet indeholder en opfølgning af im­plementeringen af HELCOM’s næringsstof reduktionsmål og en evaluering af effektiviteten af for­an­stalt­ningerne til at nå BSAP målene.

Opgaverne i forbindelse med PLC-8 projektet kræver standardiserede og relevante metoder, især herunder sta­tistiske metoder. De statistiske metoder i PLC-8 projektet anvendes til at teste og estimere ud­vik­lings­ten­den­ser i tidsserier med næringsstof input og de indeholder endvidere til test for change-points og til at esti­me­re usikkerheden i næringsstof datasættene. De statistiske metoder skal også anvendes til at evaluere frem­­skridt mod opfyldelse af HELCOM’s BSAP reduktionsmål for næringsstoffer (henholdsvis de maksimale til­ladte udledning per Østersø havområde = Maximum Allowable Inputs (MAI) og de nationale ud­led­nings­lofter til havområderne = Nutrient Input Ceilings (NIC)), hvor man inddrager usikkerheder og variationen over tid af næringsstof inputtet.

Dette er den fjerde version af samlingen af statistiske metoder og aspekter, som blev udgivet første gang i for­bindelse med det tidligere HELCOM projekt PLC-6. Rapporten præsenterer de statistiske metoder i et teo­re­tisk matematisk set up suppleret med adskillelige eksempler på anvendelsen af disse metoder på næ­rings­stof input til Østersøen. Metoderne inkluderer: testning af outliers og udfyldning af data huller, hydrologisk norma­lisering af tidsrækker af næringsstof input, estimering af usikkerhed på input, test for ud­vi­klings­ten­den­ser og modellering af de normaliserede værdier over tid, testning af change-points og endelig testning af opfyldelse af reduktionsmålene (MAI og BIC).

Sammenlignet med den seneste version af rapporten så indeholder denne nye version en nyudviklet metode til normalisering som er baseret på statistiske metoder fra teorien om analyse at tidsrækker, en revision af hvordan usikkerhed estimeres og opdateret beskrivelser af alle de andre statistiske metoder. Endvidere er alle dataeksemplerne opdateret og slutteligt indeholder rapporten nu et anneks som indeholder forslag og eks­empler på hvordan de statistiske metoder kan implementeres i de to statistiske software: R og SAS.