基于COCA的海岸帶鹽沼植被動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模型設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、鹽沼植被是灘涂濕地的重要組成部分,其動(dòng)態(tài)變化直接影響著濕地的生態(tài)服務(wù)功能和價(jià)值。定量掌握各種鹽沼植被分布信息、認(rèn)識(shí)鹽沼植被動(dòng)態(tài)擴(kuò)散規(guī)律并在此基礎(chǔ)上建立擴(kuò)散模型,不僅對(duì)灘涂濕地的研究具有重要的理論意義,而且對(duì)海岸帶生物多樣性保護(hù)和資源與環(huán)境的科學(xué)管理具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。 本論文首先分析了元胞自動(dòng)機(jī)的基本特點(diǎn)和應(yīng)用局限性,立足于所研究區(qū)域鹽沼植被的特點(diǎn),結(jié)合遙感圖像處理、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及隨機(jī)理論模型等,將灘涂植被生境信息

2、諸如高程信息、離水體的最近距離作為優(yōu)化條件,融入遺傳算法、隨機(jī)模型等數(shù)學(xué)模型, 使傳統(tǒng)的元胞與影像像素、元胞鄰居與柵格圖像的鄰域、元胞擴(kuò)展原則與灘涂植被擴(kuò)散規(guī)律等逐一結(jié)合,設(shè)計(jì)了基于均勻擴(kuò)散規(guī)則、條件優(yōu)化的均勻擴(kuò)散規(guī)則、基于概率論和蒙特卡羅轉(zhuǎn)換規(guī)則、基于概率論和域值的轉(zhuǎn)換規(guī)則、條件優(yōu)化的概率論轉(zhuǎn)換規(guī)則、以及基于遺傳算法的轉(zhuǎn)換規(guī)則等多種模型規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了大尺度上的動(dòng)態(tài)模型-條件優(yōu)化的元胞自動(dòng)機(jī)模型(COCA)。 作者選用受人為干擾少

3、的九段沙自然保護(hù)區(qū)的中沙和下沙新生濕地生態(tài)系統(tǒng)為研究區(qū)域和對(duì)象,分別以相同試驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的轉(zhuǎn)換模型以及不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)同一轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),利用逐點(diǎn)評(píng)價(jià)法和整體評(píng)價(jià)法對(duì)模擬結(jié)果做精度分析。結(jié)果表明,在適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置下,基于隨機(jī)論的轉(zhuǎn)換規(guī)則模擬精度相對(duì)較高。由于野外條件數(shù)據(jù)不足,遺傳算法的轉(zhuǎn)換規(guī)則并沒(méi)有理想的模擬結(jié)果。 隨后,論文對(duì)模擬和預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了生態(tài)學(xué)分析,指出九段沙中沙植被分布格局基本穩(wěn)定,但是下沙上的互花米草仍有更大的擴(kuò)散空