景觀生態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)方法(參考版)
2025-01-18 19:17本頁面
【正文】 隨機分布的簡單中性模型模擬結(jié)果范例 具有等級結(jié)構(gòu)的中性模型模擬結(jié)果范例 具有分維特征的中性模型模擬結(jié)果范例 ４ .景觀動態(tài)模擬的發(fā)展趨勢 從景觀空間變化到景觀過程變化 從單純景觀現(xiàn)狀模擬到通過驅(qū)動因子模擬景觀變化 從單一尺度到多尺度的景觀變化 從宏觀變化到個體反應(yīng)機制的模擬 與地理信息系統(tǒng)結(jié)合 與社會經(jīng)濟模型結(jié)合 模型的可視化 。它已成為理論景觀生態(tài)學(xué)研究的必備工具。 ? 中性模型的主要作用是為研究景觀格局與過程提供一個公共參照系統(tǒng)。 ３ .中性模型 (Neutral model) ? 中性模型是指不包括任何具體生態(tài)學(xué)過程和機理的，只產(chǎn)生統(tǒng)計上所期望的空間格局的模型。 ? 另外它是 不考慮空間格局變化機理的現(xiàn)象模型 。 ? 一種簡單的空間馬爾科夫模型是把景觀根據(jù)其空間特征先進行區(qū)域化，對于每個區(qū)域，采用不同的轉(zhuǎn)移概率矩陣。 ? 傳統(tǒng)馬爾科夫模型的公式為： ? 馬爾科夫模型反映的是總體景觀類型面積比例的變化情況，由于它不考慮空間格局對轉(zhuǎn)移概率的影響。該模型屬于隨機模型。 x是景觀整體的變化量 ， f(x)是變量 x的函數(shù) ，t是時間 。 四、景觀變化動態(tài)模型舉例 景觀整體變化模型 將景觀作為一個整體 ， 模擬景觀整體某一值或某一屬性的變化情況 。 （三）、模擬結(jié)果的分析 運用 GIS手段進行空間數(shù)據(jù)的處理、分析和顯示。 生理生態(tài)學(xué)過程模型 包含一些生理生態(tài)學(xué)機理，機理意義更明確，普適性更強，但實際應(yīng)用上更多地還是采用 半理論半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，因而這一領(lǐng)域的模型仍處于迅速發(fā)展的階段。 2） 回歸分析： 使用統(tǒng)計回歸方法，建立解釋變量與因變量之間的關(guān)系表達式。 氣象數(shù)據(jù) 主要有溫度、降水量和太陽輻射等。 一般以矢量或柵格形式儲存 。 衛(wèi)星影像 數(shù)據(jù)有 AVHRR數(shù)據(jù)（ ）、MSS數(shù)據(jù)（ 70m分辨率）、 TM數(shù)據(jù)（ 30m分辨率， ETM15m分辨率）、 SPOT數(shù)據(jù)（ 5～ 15m分辨率）、 QUICKBIRD（ IKNOS）（ 2m分辨率）等。 ? 遙感圖像 ： ? 空間數(shù)據(jù) ： ? 文獻數(shù)據(jù)和統(tǒng)計資料： ? 氣象數(shù)據(jù)： （一）、數(shù)據(jù)庫的建立 遙感圖像：航空像片、衛(wèi)星圖像 航空像片 是景觀變化中使用很廣的數(shù)據(jù)來源，根據(jù)它，可以直接得到土地利用類型和景觀變化率。 ? 格式 （ 柵格或矢量 ） ? 柵格的大小或分辨率 ? 模型變量 ? 變化的算法 （一）、數(shù)據(jù)庫的建立 （二）、模擬模型的建立 （三）、模擬結(jié)果的分析 （四）、模擬結(jié)果的驗證 生 態(tài) 學(xué) 建 模 的 一 般 過 程 建立概念模型（ 1 ） 明確地定義所研究的問題（ 2 ） 確定建模目的（ 3 ） 確定系統(tǒng)邊界（ 4 ） 建立因果關(guān)系圖建立定量模型 （或概念模型的定量化）（ 1 ） 選用適當?shù)臄?shù)學(xué)方法（ 2 ） 確定變量間的函數(shù)關(guān)系（ 3 ） 估計參數(shù)值（ 4 ） 編寫計算機程序（ 5 ） 確定模擬的時間步長（ 6 ） 運行模型，獲得最終結(jié)果模型檢驗?zāi)Ｐ痛_認 （ m od e l ve r i f i c a t i on ）：仔細檢查數(shù)學(xué)公式和計算機程序模型驗證 （ m od e l va l i da t i ng ）：（ 1 ） 對模型結(jié)構(gòu)和變量間關(guān)系合理性的檢驗（ 2 ） 模型輸出結(jié)果與實際值的直接比較（ 3 ） 模型的敏感性分析 （ s e ns i t i v i t y a na l ys i s ）（ 4 ） 模型的不確定性分析 （ un c e r t a i nt y a na l ys i s ）注：這并非意味著一個模型必須要經(jīng)過上述多種方法的檢驗，但多種方法為模型檢驗提供了必要的選擇余地 （詳見 Ry ki e l ， 1996 ）。 “ 科學(xué) ” 成分指反映系統(tǒng)或現(xiàn)象的客觀現(xiàn)實 。 一 、 模型的含義 是某種對現(xiàn)實系統(tǒng)或現(xiàn)象的抽象或
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