基于COCA的海岸帶鹽沼植被動態(tài)擴散模型設計與應用.pdf

1、鹽沼植被是灘涂濕地的重要組成部分,其動態(tài)變化直接影響著濕地的生態(tài)服務功能和價值。定量掌握各種鹽沼植被分布信息、認識鹽沼植被動態(tài)擴散規(guī)律并在此基礎上建立擴散模型,不僅對灘涂濕地的研究具有重要的理論意義,而且對海岸帶生物多樣性保護和資源與環(huán)境的科學管理具有顯著的現實意義。 本論文首先分析了元胞自動機的基本特點和應用局限性,立足于所研究區(qū)域鹽沼植被的特點,結合遙感圖像處理、地理信息系統(tǒng)、計算機視覺以及隨機理論模型等,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、隨機模型等數學模型, 使傳統(tǒng)的元胞與影像像素、元胞鄰居與柵格圖像的鄰域、元胞擴展原則與灘涂植被擴散規(guī)律等逐一結合,設計了基于均勻擴散規(guī)則、條件優(yōu)化的均勻擴散規(guī)則、基于概率論和蒙特卡羅轉換規(guī)則、基于概率論和域值的轉換規(guī)則、條件優(yōu)化的概率論轉換規(guī)則、以及基于遺傳算法的轉換規(guī)則等多種模型規(guī)則,實現了大尺度上的動態(tài)模型-條件優(yōu)化的元胞自動機模型(COCA)。 作者選用受人為干擾少

3、的九段沙自然保護區(qū)的中沙和下沙新生濕地生態(tài)系統(tǒng)為研究區(qū)域和對象,分別以相同試驗數據不同的轉換模型以及不同的試驗數據同一轉換模型進行實驗,利用逐點評價法和整體評價法對模擬結果做精度分析。結果表明,在適當的參數設置下,基于隨機論的轉換規(guī)則模擬精度相對較高。由于野外條件數據不足,遺傳算法的轉換規(guī)則并沒有理想的模擬結果。 隨后,論文對模擬和預測結果進行了生態(tài)學分析,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散空