面向森林生態(tài)景觀仿真的多維度知識(shí)體系構(gòu)建及其應(yīng)用.pdf

1、森林是一個(gè)異質(zhì)等級(jí)系統(tǒng)，在個(gè)體、種群和群落等不同的結(jié)構(gòu)層次上植物的生長過程存在著差異性及關(guān)聯(lián)性。目前對(duì)森林生態(tài)景觀的研究主要從數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)、植物生理學(xué)、傳統(tǒng)的生物學(xué)和物理學(xué)等方面入手，著重對(duì)植物個(gè)體模型、種群生長模型和群落生長模型等進(jìn)行研究。這些模型主要關(guān)注單一時(shí)空粒度上植物的生長過程，沒有考慮層次之間的關(guān)聯(lián)和映射，也沒有涉及粒度之間的信息推繹與轉(zhuǎn)換，而不同粒度之間植物生態(tài)特征和生長過程的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)具有一定難度又很有意義的工作。
　

2、　 本文對(duì)森林景觀中環(huán)境因素對(duì)植物的影響進(jìn)行了研究，從環(huán)境因子出發(fā)，結(jié)合多粒度、多層次的表示方法，采用粒度維、環(huán)境維和層次維的多維度知識(shí)體系結(jié)構(gòu)表示森林景觀的動(dòng)態(tài)生長，其中粒度維的表示及建立是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。為此，本文在對(duì)植物生長的差異性及關(guān)聯(lián)性開展研究的基礎(chǔ)上，分析了細(xì)粒度、中粒度和粗粒度三種空間粒度下植物的生長過程和特征，采用統(tǒng)一的知識(shí)表達(dá)框架對(duì)細(xì)粒度植物個(gè)體生長模型、中粒度種群生長模型和粗粒度群落生長模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立了粒度之間

3、植物生長模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同時(shí)，本文建立了面向森林生態(tài)景觀仿真的知識(shí)系統(tǒng)，提供有關(guān)森林群落中植物生長的知識(shí)查詢、維護(hù)和生態(tài)仿真功能。因此，本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)從多粒度、多層次和環(huán)境影響的角度出發(fā)，對(duì)森林景觀中植物單株模型、植物種內(nèi)競爭和種間互利模型、森林動(dòng)態(tài)林窗模型進(jìn)行知識(shí)建模，建立包括粒度維、層次維和環(huán)境維的面向森林生態(tài)景觀仿真的多維度知識(shí)體系，并采用表達(dá)框架對(duì)粒度維上不同粒度的知識(shí)進(jìn)行分層表示，支持不同粒度規(guī)

4、模下知識(shí)模型之間的映射及關(guān)聯(lián)，較好地解決了植物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)共享和重用問題。
　　 (2)為了建立統(tǒng)一的框架或模型表示植物領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)，減少概念或術(shù)語上的歧義，保持語義的一致性和知識(shí)的共享，本文在研究植物生長的相關(guān)生物學(xué)特征和環(huán)境因素的基礎(chǔ)上，采用本體表示法對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行表示并對(duì)其知識(shí)建模。
　　 (3)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)層次上植物生長過程表現(xiàn)出的差異性和關(guān)聯(lián)性，本文從細(xì)粒度、中粒度和粗粒度不同研究規(guī)模出發(fā)，分別建立對(duì)應(yīng)的生