I consider statistical modelling of data gathered by photographic identification in mark-recapture studies and propose a new method that incorporates the inherent uncertainty of photographic identification in the estimation of abundance, survival and recruitment. A hierarchical model is proposed which accepts scores assigned to pairs of photographs by pattern recognition algorithms as data and allows for uncertainty in matching photographs based on these scores. The new models incorporate latent capture histories that are treated as unknown random variables informed by the data, contrasting past models having the capture histories being fixed. The methods properly account for uncertainty in the matching process and avoid the need for researchers to confirm matches visually, which may be a time consuming and error prone process. Through simulation and application to data obtained from a photographic identification study of whale sharks I show that the proposed method produces estimates that are similar to when the true matching nature of the photographic pairs is known. I then extend the method to incorporate auxiliary information to predetermine matches and non-matches between pairs of photographs in order to reduce computation time when fitting the model. Additionally, methods previously applied to record linkage problems in survey statistics are borrowed to predetermine matches and non-matches based on scores that are deemed extreme. I fit the new models in the Bayesian paradigm via Markov Chain Monte Carlo and custom code that is available by request.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-30T19:57:50Z No. of bitstreams: 1 marialuizapachecodegodoy.pdf: 947462 bytes, checksum: 7f3440dade9193ef6c9954130cbfbd98 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-03T19:00:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marialuizapachecodegodoy.pdf: 947462 bytes, checksum: 7f3440dade9193ef6c9954130cbfbd98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T19:00:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marialuizapachecodegodoy.pdf: 947462 bytes, checksum: 7f3440dade9193ef6c9954130cbfbd98 (MD5) Previous issue date: 2007-03-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A caça comercial desenvolvida no início do século XX dizimou populações de baleias jubarte (Megaptera novaeangliae) em muitas regiões do oceano Antártico, entre elas os arredores da ilha Geórgia do Sul. Recentemente, este local foi confirmado como destino migratório das jubartes que se concentram no banco dos Abrolhos, situado entre a Bahia e Espírito Santo, durante a estação de reprodução. Embora em fase de crescimento populacional, este estoque pode apresentar sobrecargas ecológicas tais como alterações na taxa de nascimentos em conseqüência da intensa exploração a que foram submetidos. Este estudo objetivou o levantamento de informações a respeito das taxas brutas de nascimento e de fertilidade de baleias jubarte entre os anos de 1992 e 2003. Como parte desse trabalho, informações sobre comportamento e composição social de animais foto-identificados entre 1989 e 2003, foram relacionadas à probabilidade de captura dos indivíduos. Seus efeitos nas análises de Marcação e Recaptura também foram considerados. O teste G revelou diferenças significativas entre as taxas brutas de nascimento ao longo dos anos, tanto para os registros de foto-identificação (Média = 0,054 ± 0,012; p<0,001) quanto para as informações provenientes de observações a bordo de cruzeiros de pesquisa (Média = 0,192 ± 0,05; p<0,001). Já as taxas de fertilidade se mostraram semelhantes ao longo de todo o período de estudo (Média = 0,87± 0,12; p>0,05). Este trabalho identificou diferenças significativas na probabilidade de captura por fotografia dos indivíduos de acordo com o status reprodutivo (H= 25,01; p = 0,003). A capturabilidade também diferiu em relação ao número de componentes de um grupo, onde associações de até três indivíduos apresentaram probabilidade de captura significativamente maior em relação aos grupos compostos por mais de quatro indivíduos (U = 16; p<0,05). Os resultados aqui identificados revelaram que a maior probabilidade de captura no banco dos Abrolhos se dá em grupos constituídos por três adultos, o que difere de outras áreas de reprodução como Silver Bank, no oceano Atlântico norte, onde os solitários apresentaram maior capturabilidade. / The commercial whaling developed during the XX century dizimated many humpback whale (Megaptera novaeangliae) populations of Southern Hemisphere. One of them, found around South Georgia Island, is known to migrate to the Brazilian coast during the breeding season. The intense past exploration have resulted in ecological trends such as changes in reproductive rates. Photo-identification and ship surveys conducted at Abrolhos Bank from 1989 to 2003 were analyzed with the main goal to evaluate how these values are changing over the years. The crude birth rate differed significantly by year (Cruise surveys: Mean = 0,192 ± 0,05; G Test, p<0,001/ Photo-identification: Mean = 0,054 ± 0,012; G Test, p<0,001). Nevertheless, the calving rate showed no significant differences by year (Mean = 0,87± 0,12; G Test; p>0,05). This study verified significant differences in catchability related to the reproductive status (H = 25,01; p = 0,003) and number of individuals composing a group. Associations with three or less individuals showed higher catchability compared to groups composed by four and more animals (U = 16; p<0,05). The highest probability of a whale from Abrolhos Bank be photo-identified was in a group composed by three adults.