ГеоМод

GeoMod — это растровый инструмент моделирования изменений земель в программном обеспечении ГИС TerrSet , который моделирует прирост или потерю категории земель в течение определенного временного интервала. [1] Модель моделирует только пространственное распределение изменений между двумя категориями земель либо вперед, либо назад во времени. [1] [2]

Входные данные для моделирования

GeoMod имитирует изменение земель на основе комбинации нескольких входных требований. Во-первых, пользователи должны указать начальное (время 1) и конечное время (время 2) для временной протяженности моделирования и должны определить временной шаг для моделирования. [2] Для модели также необходимо изображение, которое изображает две категории земель (например, категория 1 = неразвитая и категория 2 = освоенная) в момент времени и прогнозируемое количество двух категорий в момент времени 2. [1] GeoMod также необходима карта пригодности, которая показывает пригодность перехода каждого пикселя. Чем выше значения на карте пригодности, тем более подходит пиксель для перехода к усилению категории 2. Если у пользователя нет карты пригодности, GeoMod может создать ее, используя одно или несколько изображений драйверов. Изображение драйвера — это категориальное изображение, которое указывает распределение переменной, которая, как считается, влияет на изменение категорий земельного покрова. [3]

GeoMod может разделить анализ на слои, такие как политические единицы, а затем моделировать изменения независимо в каждом слое. [1] Если количество изменений от времени 1 до времени 2 указывает на чистый прирост категории 2 в определенном слое, то GeoMod предполагает нулевую валовую потерю категории 2 во время моделирования, то есть GeoMod не моделирует одновременный прирост и потерю отдельной категории в отдельном слое. GeoMod распределяет изменения на основе нескольких определенных пользователем правил принятия решений, которые обсуждаются в разделе 3.

Дополнительные входы

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

  1. Маска позволяет различать фон и пространственную протяженность исследуемой области.
  2. Для создания карты пригодности можно использовать изображение(я) водителя.
  3. Карту категорий земель на момент времени 2 (конечное время) можно использовать для автоматической установки количества пикселей на момент времени 2 как для категории 1, так и для категории 2.
  4. Изображение стратификации может стратифицировать моделирование по стратам. Страты — это регионы анализа, например, страны, штаты, округа. GeoMod может смоделировать изменение земель в некоторых стратах из категории 1 в категорию 2, а в других стратах из категории 2 в категорию 1. Если используется изображение стратификации, пользователь должен указать количество пикселей для двух категорий в момент времени 2 для каждого отдельного слоя.

Анализ воздействия на окружающую среду

GeoMod также может анализировать воздействие окружающей среды на пиксели, которые подвергаются изменениям в течение указанного временного интервала. Эта дополнительная функция требует изображения, показывающего интересующий экологический ресурс, изображения, показывающего отношение потенциального воздействия к интересующему экологическому ресурсу, и изображения, показывающего отношение имитируемого воздействия к потенциальному воздействию. [2] Если последние два изображения недоступны, можно использовать фиксированное соотношение для всей исследуемой области.

Правило принятия решения GeoMod для распределения сдачи

Правило принятия решения 1

Правило принятия решения 1 является обязательным и предполагает одностороннее изменение вперед или назад во времени в пределах каждой страты. Модель определяет, какая категория испытывает чистый прирост, а затем моделирует валовой прирост в этой категории и нулевой валовой убыток в этой категории. [1] [2]

Правило принятия решения 2

Правило принятия решения 2 является необязательным и касается региональной стратификации. Правило 2 может разрешить изменение с категории 1 на категорию 2 в некоторых стратах и ​​с категории 2 на категорию 1 в других стратах. При использовании региональной стратификации пользователь должен указать количество для каждой категории в момент времени 2 в каждой страте.

Правило принятия решения 3

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

Правило принятия 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, имеющих наибольшие значения пригодности. [1]

Проверка

Проверка шаблона показывает, как смоделированное изменение сравнивается с эталонным изменением, для случаев, когда для проверки доступна эталонная карта. Визуальный подход использует модуль CROSSTAB в TerrsSet, сравнивая три карты одновременно: эталонное время 1, эталонное время 2 и смоделированное время 2. [2] Кроме того, кривая общей рабочей характеристики (TOC) может использоваться для сравнения карты пригодности с картой эталонного изменения. Terrset имеет модуль под названием ROC, который может помочь в выборе пороговых значений для TOC. [5]

Вырубка лесов

Geomod можно использовать для моделирования изменения земель в лесном покрове с целью оценки потенциала будущих проектов REDD+ . [6] [7] Моделирование обезлесения требует оценки соответствующих интервалов калибровки, обычно двух третей набора данных, которые экстраполируются на будущие сценарии и были проверены с использованием последней трети набора данных. Объем изменения может быть указан в модуле, а распределение изменения определяется картами драйверов пригодности. Эти карты создаются на основе выбранных пользователем наборов данных, таких как расстояние до дорог.

Исследовательское использование Geomod

Хотя Geomod обычно используется для моделирования изменения земель, его также можно использовать для создания карт пригодности для распространения инвазивных видов. Эта тема более подробно обсуждается в видео Finding Geographic Gradients with GEOMOD.

Ссылки

  1. ^ abcdef Понтиус, RG, Корнелл, JD, и Холл, CA (2001). Моделирование пространственной модели изменения землепользования с помощью GEOMOD2: применение и проверка для Коста-Рики. Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда , 85 (1), 191-203.
  2. ^ abcdef Pontius Jr, RG, & Chen, H. (2006). Моделирование GEOMOD. Университет Кларка .
  3. ^ Душку, А. и Браун, С. (октябрь 2003 г.). Пространственное моделирование базовых линий для проектов по углероду в области землепользования и лесного хозяйства: подход к моделированию GEOMOD. В 2003 г. Международная конференция по актуальным лесам и изменению климата: «Секвестрация углерода и механизм чистого развития» (т. 39).
  4. ^ de Benito, BP, & de Peñas, JG (2008). Теплицы, изменение землепользования и прогностические модели: MaxEnt и Geomod работают вместе. В Моделировании динамики окружающей среды (стр. 297-317). Springer Berlin Heidelberg.
  5. ^ Батчу, К. и Понтиус, Р. Г. (2003). Использование относительной рабочей характеристики для количественной оценки уверенности в прогнозировании местоположения изменения земельного покрова в Индии. Trans. GIS, 7 , 467-484.
  6. ^ Моделирование вырубки лесов в TerrSet , получено 2021-12-12
  7. ^ КларкUGIS. «Моделирование вырубки лесов в TerrSet_哔哩哔哩_bilibili». www.bilibili.com . Проверено 12 декабря 2021 г.

Дальнейшее чтение

  1. Чен, Хао и Роберт Гилмор Понтиус-младший (2011). Чувствительность модели изменения земель к разрешению пикселей и точности независимой переменной. Моделирование и оценка окружающей среды 16: 37–52.
  2. Чэнь, Хао и Роберт Гилмор Понтиус-младший (2010). Диагностические инструменты для оценки пространственной проекции изменения земель вдоль градиента объясняющей переменной. Landscape Ecology 25: 1319–1331.
  3. Душку, А. и Браун, С. (октябрь 2003 г.). Пространственное моделирование базовых линий для проектов по углероду в области землепользования и лесного хозяйства: подход к моделированию GEOMOD. В 2003 г. Международная конференция по актуальным лесам и изменению климата: «Секвестрация углерода и механизм чистого развития » (т. 39).
  4. Менон, Шейли, Роберт Гилмор Понтиус-младший, Джозеф Роуз, М. Л. Кан и Камал С. Бава. (2001). Определение приоритетных зон сохранения в тропиках: подход моделирования изменений в землепользовании. Conservation Biology 15(2): 501–512.
  5. Pontius, RG, Boersma, W., Castella, JC, Clarke, K., de Nijs, T., Dietzel, C., ... & Koomen, E. (2008). Сравнение входных, выходных и проверочных карт для нескольких моделей изменения земель. Annals of Regional Science , 42 (1), 11–37.
  6. Pontius Jr, Robert Gilmore и Neeti Neeti. (2010). Неопределенность в различии между картами будущих сценариев изменения земель. Sustainability Science 5: 39–50.
  7. Pontius Jr, Robert Gilmore и Silvia Petrova. (2010). Оценка прогностической модели изменения земель с использованием неопределенных данных. Environmental Modeling & Software 25(3): 299–309.
  8. Pontius Jr, Robert Gilmore, Wideke Boersma, Jean-Christophe Castella, Keith Clarke, Ton de Nijs, Charles Dietzel, Zengqiang Duan, Eric Fotsing, Noah Goldstein, Kasper Kok, Eric Koomen, Christopher D. Lippitt, William McConnell, Alias ​​Mohd Sood, Bryan Pijanowski, Snehal Pithadia, Sean Sweeney, Tran Ngoc Trung, A. Tom Veldkamp и Peter H. Verburg. (2008). Сравнение входных, выходных и проверочных карт для нескольких моделей изменения земель. The Annals of Regional Science 42(1): 11–47.
  9. Понтиус-младший, Роберт Гилмор, Анна Дж. Верслуис и Николас Р. Малиция. (2006). Визуализация достоверности экстраполяций из моделей изменения земель. Landscape Ecology 21(7): 1151–1166.
  10. Понтиус-младший, Роберт Гилмор и Джозеф Спенсер. (2005). Неопределенность в экстраполяциях прогнозных моделей изменения земель. 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. GeoJournal 61(4): 325–334.
  12. Понтиус-младший, Роберт Гилмор, Адитья Агравал и Диана Хаффакер. 2003. Оценка неопределенности экстраполяций земельного покрова при построении растровой карты из табличных данных. Журнал географических систем 5(3): 253–273.
  13. Рашми, МК и Леле, Н. (2010). Пространственное моделирование и проверка изменения лесного покрова в регионе Канакапура с использованием GEOMOD. Журнал Индийского общества дистанционного зондирования , 38 (1), 45–54.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GeoMod&oldid=1062685478"