GeoMod

GeoMod är ett rasterbaserat modelleringsverktyg för landförändringar i GIS - mjukvaran TerrSet som simulerar vinsten eller förlusten av en landkategori över ett specificerat tidsintervall. Modellen simulerar endast den rumsliga fördelningen av förändringar mellan två markkategorier, antingen framåt eller bakåt i tiden.

Simuleringsingångar

GeoMod simulerar markförändringar baserat på en kombination av flera ingångskrav. Först måste användarna ange början (tid 1) och sluttid (tid 2) för simuleringens tidsmässiga omfattning och måste identifiera ett tidssteg för simuleringen. Modellen behöver också bilden som visar de två markkategorierna (t.ex. kategori 1= obebyggd och kategori 2=utbyggd) vid tidpunkten och en projicerad mängd av de två kategorierna vid tidpunkt 2. GeoMod behöver också en lämplighetskarta, som visar övergångslämpligheten av varje pixel. Ju högre värden i lämplighetskartan, desto mer lämpad är pixeln för övergång förstärkningen av kategori 2. Om användaren inte har en lämplighetskarta kan GeoMod skapa en med en eller flera drivrutinsbilder. En förarbild är en kategorisk bild som indikerar fördelningen av en variabel som tros påverka förändringen av landtäckningskategorierna.

GeoMod kan separera analysen i strata, såsom politiska enheter, och sedan simulera förändringar oberoende inom varje stratum. Om mängden förändring från tid 1 till tid 2 indikerar en nettovinst av kategori 2 i ett visst stratum, antar GeoMod noll bruttoförlust av kategori 2 under simuleringen, vilket innebär att GeoMod inte simulerar samtidig vinst och förlust av en enskild kategori inom ett individuellt skikt. GeoMod allokerar förändringar baserat på flera användardefinierade beslutsregler, som diskuteras i avsnitt 3.

Valfria ingångar

Utöver de obligatoriska simuleringsingångarna som anges ovan, finns det flera ytterligare valfria dataingångar.

  1. En mask kan skilja mellan bakgrunden och den rumsliga omfattningen av studieområdet.
  2. Förarbild(er) kan användas för att skapa lämplighetskartan.
  3. En landkategorikarta vid tidpunkt 2 (sluttid) kan användas för att automatiskt ställa in tiden 2 pixlar för både kategori 1 och kategori 2.
  4. En stratifieringsbild kan stratifiera simuleringen efter stratum. Strata är analysregioner, t.ex. länder, stater, län. GeoMod kan simulera landförändringar i vissa strata från kategori 1 till kategori 2, och i andra strata från kategori 2 till kategori 1. Om en stratifieringsbild används måste användaren ange mängden pixlar för de två kategorierna vid tidpunkt 2 för varje individuellt skikt.

Miljökonsekvensanalys

GeoMod kan också analysera miljöpåverkan på de pixlar som genomgår förändring inom ett angivet tidsintervall. Denna valfria funktion kräver en bild som visar miljöresursen av intresse, en bild som visar förhållandet mellan den potentiella påverkan och den intressanta miljöresursen och en bild som visar förhållandet mellan simulerad påverkan och potentiell påverkan. Om de två sistnämnda bilderna inte är tillgängliga kan ett fast förhållande för hela studieområdet användas.

GeoMod beslutsregel för tilldelning av förändring

Beslutsregel 1

Beslutsregel 1 är obligatorisk och förutsätter en enkelriktad förändring antingen framåt eller bakåt i tiden inom varje stratum. Modellen bestämmer vilken kategori som upplever en nettoökning och simulerar sedan bruttovinst i den kategorin och noll bruttoförlust för den kategorin.

Beslutsregel 2

Beslutsregel 2 är frivillig och den avser regional stratifiering. Regel 2 kan tillåta ändring från kategori 1 till kategori 2 i vissa strata och från kategori 2 till kategori 1 i andra strata. Vid användning av regional stratifiering måste användaren specificera kvantiteten för varje kategori vid tidpunkt 2 i varje stratum.

Beslutsregel 3

Beslutsregel 3 är också valfri och den fokuserar på grannskapsbegränsningen. GeoMod kan geografiskt begränsa den simulerade ändringen till pixlar som ligger på kanten mellan kategori 1 och kategori 2. Modellen kan alltså tillämpa en användardefinierad minsta sökbredd för att begränsa var simulerad ändring sker.

Beslutsregel 4

Beslutsregel 4 är också frivillig och avser en lämplighetskarta. Vid simulering av övergången från kategori 1 till kategori 2 simulerar GeoMod förändring från kategori 1-pixlarna som har de största lämplighetsvärdena.

Godkännande

Mönstervalidering visar hur den simulerade förändringen står sig i jämförelse med referensändring, för de fall där en referenskarta finns tillgänglig för validering. Ett visuellt tillvägagångssätt använder CROSSTAB-modulen i TerrsSet genom att jämföra tre kartor samtidigt: Referenstid 1, Referenstid 2 och Simulerad tid 2. Dessutom kan TOC-kurvan (Total Operating Characteristic) användas för att jämföra lämplighetskartan med en karta över referensändring. Terrset har en modul som heter ROC, som kan hjälpa till med valtrösklarna för TOC.

Avskogning

Geomod kan användas för att modellera markförändringar i skogstäcket för att bedöma potentialen för framtida REDD+ -projekt. Modellering av avskogning kräver att man bedömer lämpliga kalibreringsintervall, vanligtvis två tredjedelar av en datauppsättning som extrapolerar ut till framtida scenarier och har validerats med den sista tredjedelen av datauppsättningen. Mängden förändring kan specificeras inom modulen och tilldelningen av förändring bestäms av lämplighetsförarkartor. Dessa kartor skapas baserat på användarvalda datamängder, såsom avstånd till vägar.

Utforskande användning av Geomod

Även om det vanligtvis används för att simulera landförändringar, kan Geomod också användas för att producera lämplighetskartor för invasiv artdistribution. Detta ämne diskuteras ytterligare i en video om Hitta geografiska gradienter med GEOMOD .

Vidare läsning

  1. Chen, Hao och Robert Gilmore Pontius Jr. (2011). Känslighet hos en landförändringsmodell för pixelupplösning och precision hos den oberoende variabeln. Environmental Modeling & Assessment 16: 37–52.
  2. Chen, Hao och Robert Gilmore Pontius Jr. (2010). Diagnostiska verktyg för att utvärdera en rumslig landförändringsprojektion längs en gradient av en förklarande variabel. Landskapsekologi 25: 1319–1331.
  3. Dushku, A., & Brown, S. (2003, oktober). Rumslig modellering av baslinjer för LULUCF Carbon-projekt: GEOMOD-modelleringsmetoden. års internationella konferens om aktuella skogar och klimatförändringar: "Carbon Sequestration and the Clean Development Mechanism ( Vol. 39).
  4. Menon, Shaily, Robert Gilmore Pontius Jr, Joseph Rose, ML Kahn och Kamal S Bawa. (2001). Identifiering av bevarandeprioriterade områden i tropikerna: en modell för förändring av markanvändning. Conservation Biology 15(2): 501–512.
  5. Pontius, RG, Boersma, W., Castella, JC, Clarke, K., de Nijs, T., Dietzel, C., ... & Koomen, E. (2008). Jämför indata, utdata och valideringskartor för flera modeller av markförändringar. The Annals of Regional Science , 42 (1), 11–37.
  6. Pontius Jr, Robert Gilmore och Neeti Neeti. (2010). Osäkerhet i skillnaden mellan kartor över framtida markförändringsscenarier. Hållbarhetsvetenskap 5: 39–50.
  7. Pontius Jr, Robert Gilmore och Silvia Petrova. (2010). Bedömning av en prediktiv modell för markförändringar med hjälp av osäkra data. 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 och Peter H. Verburg. (2008). Jämför inmatnings-, utdata- och valideringskartorna för flera modeller av markförändringar. Regionvetenskapens annaler 42(1): 11–47.
  9. Pontius Jr, Robert Gilmore, Anna J Versluis och Nicholas R Malizia. (2006). Visualisera säkerheten för extrapolationer från modeller av landförändringar. Landskapsekologi 21(7): 1151–1166.
  10. Pontius Jr, Robert Gilmore och Joseph Spencer. (2005). Osäkerhet i extrapolationer av prediktiva markförändringsmodeller. Miljö och planering B: Planering och gestaltning 32:211-230.
  11. Pontius Jr, Robert Gilmore och Pablo Pacheco. (2004). Kalibrering och validering av en modell av skogsstörning i västra Ghats, Indien 1920 - 1990. GeoJournal 61(4): 325–334.
  12. Pontius Jr, Robert Gilmore, Aditya Agrawal och Diana Huffaker. 2003. Uppskattning av osäkerheten i landtäckningsextrapolationer samtidigt som man konstruerar en rasterkarta från tabelldata. Journal of Geographical Systems 5(3): 253–273.
  13. Rashmi, MK, & Lele, N. (2010). Rumslig modellering och validering av förändringar i skogstäcket i Kanakapura-regionen med GEOMOD. Journal of the Indian Society of Remote Sensing , 38 (1), 45–54.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GeoMod&oldid=1062685478 "