Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигацииПерейти к поиску

GeoMod - это основанный на растре инструмент моделирования изменений земель в программном обеспечении ГИС TerrSet, который имитирует прирост или потерю категории земель в течение заданного временного интервала. [1] Модель только моделирует пространственное распределение изменений между двумя категориями земель в прямом или обратном направлении во времени. [1] [2]

Входные данные для моделирования

GeoMod моделирует изменение земель на основе комбинации нескольких входных требований. Во-первых, пользователи должны указать время начала (время 1) и время окончания (время 2) для временного диапазона моделирования и должны определить временной шаг для моделирования. [2] Модель также нуждается в изображении, которое отображает две категории земель (например, категория 1 = незастроенная и категория 2 = развитая) во время и прогнозируемое количество двух категорий во время 2. [1]GeoMod также нужна карта пригодности, которая показывает пригодность перехода каждого пикселя. Чем выше значения в карте пригодности, тем больше пиксель подходит для перехода к усилению категории 2. Если у пользователя нет карты пригодности, GeoMod может создать ее, используя одно или несколько изображений драйвера. Образ водителя - это категориальный образ, который указывает распределение переменной, которая, как считается, влияет на изменение категорий земного покрова. [3]

GeoMod может разделить анализ на страты, например политические единицы, а затем смоделировать изменения независимо внутри каждой страты. [1] Если количество изменений от времени 1 к моменту 2 указывает на чистую прибыль категории 2 в конкретном слое, то GeoMod предполагает нулевые валовые потери категории 2 во время моделирования, что означает, что GeoMod не моделирует одновременную прибыль и убыток индивидуальная категория внутри индивидуального слоя. GeoMod распределяет изменения на основе нескольких определяемых пользователем правил принятия решений, которые обсуждаются в разделе 3.

Дополнительные входы

В дополнение к обязательным входным параметрам моделирования, перечисленным выше, существует несколько дополнительных дополнительных входных данных. [2]

  1. Маска может различать фон и пространственную протяженность исследуемой области.
  2. Образ (-а) водителя можно использовать для создания карты пригодности.
  3. Карта категории земель во время 2 (время окончания) может использоваться для автоматической установки отсчета времени 2 пикселя как для категории 1, так и для категории 2.
  4. Стратификационное изображение может расслоить моделирование по слоям. Страты - это регионы анализа, например страны, штаты, округа. GeoMod может имитировать изменение земель в некоторых слоях из категории 1 в категорию 2, а в других слоях из категории 2 в категорию 1. Если используется стратификационное изображение, пользователь должен указать количество пикселей для двух категорий одновременно по 2 для каждой. индивидуальный слой.

Анализ воздействия на окружающую среду

GeoMod также может анализировать влияние окружающей среды на пиксели, которые претерпевают изменения в течение определенного интервала времени. Для этой дополнительной функции требуется изображение, показывающее интересующий экологический ресурс, изображение, показывающее отношение потенциального воздействия к интересующему экологическому ресурсу, и изображение, показывающее соотношение смоделированного воздействия к потенциальному воздействию. [2] Если последние два изображения недоступны, можно использовать фиксированное соотношение для всей области исследования.

Правило принятия решения GeoMod для распределения изменений

Правило решения 1

Правило принятия решения 1 является обязательным и предполагает одностороннее изменение вперед или назад во времени в пределах каждого слоя. Модель определяет, в какой категории наблюдается чистый прирост, а затем моделирует валовую прибыль в этой категории и нулевые валовые убытки этой категории. [1] [2]

Правило решения 2

Правило решения 2 является факультативным и касается региональной стратификации. Правило 2 может допускать переход от категории 1 к категории 2 в одних слоях и из категории 2 в категорию 1 в других слоях. При использовании региональной стратификации пользователь должен указать количество для каждой категории в момент времени 2 в каждой страте.

Правило решения 3

Правило принятия решения 3 также является необязательным и фокусируется на ограничении соседства. GeoMod может географически ограничить моделируемое изменение пикселями, находящимися на границе между категорией 1 и категорией 2. [4] Таким образом, модель может применять определяемую пользователем минимальную ширину поиска, чтобы ограничить место, где происходит моделируемое изменение.

Правило решения 4

Правило принятия решения 4 также является необязательным и касается карты пригодности. При моделировании перехода из категории 1 в категорию 2 GeoMod моделирует изменение пикселей категории 1, которые имеют наибольшие значения пригодности. [1]

Проверка

Проверка шаблона показывает, как смоделированное изменение сравнивается с эталонным изменением для случаев, когда эталонная карта доступна для проверки. Визуальный подход использует модуль CROSSTAB в TerrsSet путем одновременного сравнения трех карт: эталонное время 1, эталонное время 2 и имитированное время 2. [2] Кроме того, для сравнения пригодности может использоваться кривая общих рабочих характеристик (TOC). карта на карту изменения ссылки. Terrset имеет модуль под названием ROC, который может помочь в установлении пороговых значений для TOC. [5]

Ссылки

  1. ^ Б с д е е Понтиев, RG, Корнелле, JD, & Hall, CA (2001). Моделирование пространственной модели изменения землепользования с помощью GEOMOD2: приложение и проверка для Коста-Рики. Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда , 85 (1), 191-203.
  2. ^ Б с д е е Понтийстем Jr, RG, & Chen, H. (2006). GEOMOD моделирование. Университет Кларка .
  3. ^ Душку, A., & Brown, S. (2003, октябрь). Пространственное моделирование исходных условий для углеродных проектов в области ЗИЗЛХ: подход к моделированию GEOMOD. В 2003 году Международная конференция по актуальным лесам и изменению климата: «Секвестрация углерода и механизм чистого развития (том 39).
  4. ^ де Бенито, Б.П., и де Пеньяс, JG (2008). Теплицы, изменение землепользования и прогнозные модели: MaxEnt и Geomod работают вместе. В Моделирование динамики окружающей среды (стр. 297-317). Springer Berlin Heidelberg.
  5. ^ Batchu, К., и Понтий, RG (2003). Использование относительной операционной характеристики для количественной оценки уверенности в прогнозировании изменения местоположения земного покрова в Индии. Пер. ГИС, 7 , 467-484.

Дальнейшее чтение

  1. Чен, Хао и Роберт Гилмор Понтиус младший (2011). Чувствительность модели пересадки земель к разрешению пикселей и точности независимой переменной. Экологическое моделирование и оценка 16: 37-52.
  2. Чен, Хао и Роберт Гилмор Понтиус младший (2010). Диагностические инструменты для оценки проекции пространственных изменений земель по градиенту объясняющей переменной. Ландшафтная экология 25: 1319-1331.
  3. Душку А., Браун С. (2003, октябрь). Пространственное моделирование исходных условий для углеродных проектов в области ЗИЗЛХ: подход к моделированию GEOMOD. В 2003 году Международная конференция по актуальным лесам и изменению климата: «Секвестрация углерода и механизм чистого развития (том 39).
  4. Менон, Шейли, Роберт Гилмор Понтиус-младший, Джозеф Роуз, М.Л. Кан и Камаль С. Бава. (2001). Определение приоритетных природоохранных зон в тропиках: подход к моделированию изменений в землепользовании. Биология сохранения 15 (2): 501-512.
  5. Понтиус, Р.Г., Боерсма, В., Кастелла, Дж. К., Кларк, К., де Нейс, Т., Дитцель, К., ... и Кумен, Э. (2008). Сравнение входных, выходных и проверочных карт для нескольких моделей земельных изменений. Летопись региональной науки , 42 (1), 11-37.
  6. Понтиус-младший, Роберт Гилмор и Нити Нити. (2010). Неопределенность в различии карт сценариев будущих изменений земель. Наука об устойчивости 5: 39-50.
  7. Понтиус-младший, Роберт Гилмор и Сильвия Петрова. (2010). Оценка прогнозной модели изменения земель с использованием неопределенных данных. Экологическое моделирование и программное обеспечение 25 (3): 299-309.
  8. Понтиус-младший, Роберт Гилмор, Видеке Бурсма, Жан-Кристоф Кастелла, Кейт Кларк, Тон де Нейс, Чарльз Дитцель, Зенгцян Дуан, Эрик Фотсинг, Ноа Голдштейн, Каспер Кок, Эрик Кумен, Кристофер Д. Липпитт, Уильям МакКоннелл, Алиас Мохд Суд , Брайан Пияновски, Снехал Питадиа, Шон Суини, Тран Нгок Чунг, А. Том Велдкамп и Питер Х. Вербург. (2008). Сравнение входных, выходных и проверочных карт для нескольких моделей земельных изменений. Летопись региональной науки 42 (1): 11-47.
  9. Понтиус-младший, Роберт Гилмор, Анна Дж Верслуис и Николас Р. Малиция. (2006). Визуализация достоверности экстраполяций из моделей земельных изменений. Ландшафтная экология 21 (7): 1151-1166.
  10. Понтиус-младший, Роберт Гилмор и Джозеф Спенсер. (2005). Неопределенность в экстраполяции моделей прогнозирования землепользования. Окружающая среда и планирование B. Планирование и дизайн 32: 211-230.
  11. Понтиус-младший, Роберт Гилмор и Пабло Пачеко. (2004). Калибровка и проверка модели нарушения лесов в Западных Гатах, Индия, 1920–1990 гг. GeoJournal 61 (4): 325-334.
  12. Понтиус-младший, Роберт Гилмор, Адитья Агравал и Дайана Хаффакер. 2003. Оценка неопределенности экстраполяций земного покрова при построении растровой карты по табличным данным. Журнал географических систем 5 (3): 253-273.
  13. Рашми, М.К., и Леле, Н. (2010). Пространственное моделирование и проверка изменений лесного покрова в регионе Канакапура с использованием GEOMOD. Журнал Индийского общества дистанционного зондирования , 38 (1), 45-54.