title: Assessing the influence of communication in an agglomeration bonus model as a strategy for land conservation
title: Bewertung des Einflusses der Kommunikation in einem Agglomerationsbonusmodell als Strategie für die Landkonservierung
Creators: name: Orduña Moncada, Andres Felipe
Publisher: name: BTU  Cottbus - Senftenberg
Year: 2024
Subjects: subject: 333 Boden- und Energiewirtschaft

description: One of the major challenges for humanity is related to biodiversity conservation. This can be reflected by the fact that there exist institutionally induced instruments that most nations have adopted for this purpose such as "pay to conserve" programs, in which a compensation is provided to landowners for engaging in conservation and/or biodiversity-friendly activities on their lands. These payments are proportional to the conserved areas. Another associated strategy would be the agglomeration bonus, which involves extra payment on top of the initial base for the conservation of areas next to those that have already been conserved, so as to promote continuity and agglomeration for improving biodiversity. Over the past two decades, these conservation strategies have received significative attention from researchers, which have used ecological and economic models to analyze the performance of such strategies. On this background, this master's thesis particularly focuses on the evaluation of communication among landowners in coordination of their future decisions, in the context of the afore mentioned conservation strategies. More precisely, this is explored as a feature within one of the previously proposed models to evaluate its potential correlation and/or causality with the performance of the conservation scheme. Simulations were run using an agent-based model, whereby a large dataset was generated. Statistical and interpretable machine learning methods were then applied on the dataset to investigate correlations and possible causations between state variables of the model and chosen predictors including the feature on communication. Relevant results have been obtained so far to indicate that indeed, communication does affect most of the state variables of the conservation model. Although the strength may not be equal to other predictors, communication features structured as the number of chat rounds among landowners were shown to be statistically significant in most cases. It was also found that having at least three chat rounds among landowners could give results similar to those obtained when the model reaches a stable state in terms of time, which it found to be with eleven or more timesteps. Other significative observations viewed in respect to the predictors were that the slope value of the curve utilized within the sigmoid function for the model comes out to exert a considerable influence and needs further research to redefine its real values.
description: Eine der großen Herausforderungen für die Menschheit steht im Zusammenhang mit dem Schutz der Biodiversität. Dies zeigt sich darin, dass es institutionell induzierte Instrumente gibt, die die meisten Nationen zu diesem Zweck übernommen haben, wie z.B. "Bezahlen für den Schutz"-Programme, bei denen den Landbesitzern eine Entschädigung für die Beteiligung an Naturschutz- und/oder biodiversitätsfreundlichen Aktivitäten auf ihren Ländereien gewährt wird. Diese Zahlungen sind proportional zu den geschützten Flächen. Eine weitere damit verbundene Strategie wäre der Agglomerationsbonus, der zusätzliche Zahlungen über den ursprünglichen Basisbetrag hinaus für den Schutz von Gebieten vorsieht, die neben bereits geschützten Gebieten liegen, um die Kontinuität und Agglomeration zur Verbesserung der Biodiversität zu fördern. In den letzten zwei Jahrzehnten haben diese Naturschutzstrategien erhebliche Aufmerksamkeit von Forschern erhalten, die ökologische und ökonomische Modelle verwendet haben, um die Leistung solcher Strategien zu analysieren. Vor diesem Hintergrund konzentriert sich diese Masterarbeit insbesondere auf die Bewertung der Kommunikation zwischen Landbesitzern zur Koordinierung ihrer zukünftigen Entscheidungen im Kontext der zuvor genannten Naturschutzstrategien. Genauer gesagt wird dies als Merkmal innerhalb eines zuvor vorgeschlagenen Modells untersucht, um seine potenzielle Korrelation und/oder Kausalität mit der Leistung des Schutzschemas zu bewerten. Simulationen wurden mit einem agentenbasierten Modell durchgeführt, wobei ein großes Datenset generiert wurde. Statistische und interpretierbare Methoden des maschinellen Lernens wurden dann auf dem Datenset angewendet, um Korrelationen und mögliche Kausalitäten zwischen den Zustandsvariablen des Modells und den gewählten Prädiktoren einschließlich des Kommunikationsmerkmals zu untersuchen. Bisher wurden relevante Ergebnisse erzielt, die darauf hinweisen, dass die Kommunikation tatsächlich die meisten der Zustandsvariablen des Schutzmodells beeinflusst. Obwohl die Stärke nicht mit anderen Prädiktoren gleich sein mag, wurden Kommunikationsmerkmale, die als Anzahl der Chat-Runden zwischen Landbesitzern strukturiert waren, in den meisten Fällen als statistisch signifikant nachgewiesen. Es wurde auch festgestellt, dass mindestens drei Chat-Runden zwischen Landbesitzern ähnliche Ergebnisse liefern könnten wie bei Erreichen eines stabilen Zustands des Modells in Bezug auf die Zeit, was bei elf oder mehr Zeitschritten der Fall war. Andere signifikante Beobachtungen in Bezug auf die Prädiktoren waren, dass der Steigungswert der Kurve, die in der Sigmoidfunktion für das Modell verwendet wird, einen erheblichen Einfluss ausübt und weitere Forschung benötigt, um seine realen Werte neu zu definieren.