1、會計學1 景觀生態學數學方法景觀生態學數學方法 第1頁/共86頁 第2頁/共86頁 第3頁/共86頁 第4頁/共86頁 第5頁/共86頁 第6頁/共86頁 第7頁/共86頁 第8頁/共86頁 第9頁/共86頁 Pk: 類型類型k的斑塊在景觀中的面積比例的斑塊在景觀中的面積比例 第10頁/共86頁 Simpson 多樣性指標多樣性指標 景觀優勢度指標景觀優勢度指標(landscape dominance index) 景觀均勻度指標景觀均勻度指標(landscape evenness index) 第11頁/共86頁 景觀豐富度指標景觀豐富度指標(landscape richness index

2、) R: 絕對豐富度，絕對豐富度， Rr: 相對豐富度，相對豐富度， Rd: 豐富度密度豐富度密度 m: 景觀中斑塊類型數，景觀中斑塊類型數， mmax: 景觀中最大可能類型數景觀中最大可能類型數 A: 景觀面積景觀面積 第12頁/共86頁 第13頁/共86頁 最大斑塊指標最大斑塊指標(largest patch index)： 第14頁/共86頁 斑塊面積分布斑塊面積分布(patch area distribution)： 簡單平均值簡單平均值 面積加權平均值面積加權平均值 中數中數 范圍范圍 標準差標準差 變異系數變異系數 第15頁/共86頁 第16頁/共86頁 形狀指標形狀指標(shap

3、e index) 斑塊形狀指數斑塊形狀指數 景觀形狀指數景觀形狀指數 第17頁/共86頁 形狀分維指標形狀分維指標(fractal dimension index) 分維（數）可以直觀地理解為不規則幾何形狀的非整數維分維（數）可以直觀地理解為不規則幾何形狀的非整數維 數。而這些不規則的非歐幾里德數。而這些不規則的非歐幾里德幾何形狀幾何形狀可通稱為分維。可通稱為分維。 各種斑塊和景觀具有分維特征。各種斑塊和景觀具有分維特征。 第18頁/共86頁 周長周長-面積分維指標面積分維指標(perimeter-area fractal dimension 雙對數回歸分維指標雙對數回歸分維指標 第19頁/共

4、86頁 第20頁/共86頁 核心區指標核心區指標(core area index) 核心區面積百分比核心區面積百分比(core area percentage to landscape) 獨立核心區密度獨立核心區密度(disjunct core area density) 分離 第21頁/共86頁 第22頁/共86頁 接近度指標接近度指標(proximity index ) 相似指標相似指標( similarity index) 斑塊具體相鄰地區 第23頁/共86頁 邊界對比度指標邊界對比度指標(edge contrast index) 相鄰的 不相似 第24頁/共86頁 斑塊類型層次的總邊界

5、對比度斑塊類型層次的總邊界對比度(total edge contrast index) 景觀層次的總邊界對比度景觀層次的總邊界對比度(total edge contrast index) 第25頁/共86頁 第26頁/共86頁 聚合指標聚合指標(aggregation index) 分割指標分割指標(landscape division index) 第27頁/共86頁 聚集度指標聚集度指標(contagion index) 第28頁/共86頁 第29頁/共86頁 連接度指標連接度指標(connectance index) 第30頁/共86頁 斑塊粘合度指標斑塊粘合度指標(patch cohe

6、sion index) 第31頁/共86頁 第32頁/共86頁 第33頁/共86頁 第34頁/共86頁 第35頁/共86頁 第36頁/共86頁 第37頁/共86頁 第38頁/共86頁 第39頁/共86頁 第40頁/共86頁 Z表示某一系統隨機變量，表示某一系統隨機變量，x為空間位置，為空間位置，n為樣本，為樣本，VarZ(x) 為方差，為方差，h為配對抽樣間隔距離，為配對抽樣間隔距離，n(h)是抽樣間距為是抽樣間距為h時的樣時的樣 點對的總數，點對的總數，Z（xi）和）和Z（xi+h）分別是）分別是xi和和xi+h點的取值點的取值 。 第41頁/共86頁 自相關閾值：autocorrelati

7、on range 結構方差：structural variance 塊金方差 nugget variance 基臺值：sill 第42頁/共86頁 的規律，斑塊大小及尺度特征。 第43頁/共86頁 邊界明顯 變化不規則，非線性增加 突變在所有尺度上 空間梯度逐漸增加 周期性變化 無空間依賴性 第44頁/共86頁 第45頁/共86頁 第46頁/共86頁 第47頁/共86頁 第48頁/共86頁 第49頁/共86頁 第50頁/共86頁 第51頁/共86頁 第52頁/共86頁 模型的定義模型的定義 第53頁/共86頁 ,預測預測 ,增強理解增強理解 ,診斷現有知識中的重要環節或薄診斷現有知識中的重要環

8、節或薄 弱環節弱環節 ,簡化和綜合的工具簡化和綜合的工具 轉化轉化“信息信息”為為“知識知識” ,支持管理和決策支持管理和決策 模型的重要作用模型的重要作用 第54頁/共86頁 數數 隨機型模型和確定型模型隨機型模型和確定型模型 第55頁/共86頁 第56頁/共86頁 , 根據模型所涉及的生態學過程和機制 的多少 現象學模型和機制或過程模型 , 根據模型的內容 干擾傳播模型、復合種群模型、植被 動態模型、土地利用變化模型以及生物地 球化學循環模型等 第57頁/共86頁 第58頁/共86頁 1.生態學建模的一般原理生態學建模的一般原理 第59頁/共86頁 第60頁/共86頁 F 格式（柵格或矢量

9、）格式（柵格或矢量） F 柵格的大小或分辨率柵格的大小或分辨率 F 模型變量模型變量 F 變化的算法變化的算法 2.建立景觀空間模型必須確定建立景觀空間模型必須確定 第61頁/共86頁 第62頁/共86頁 建 立 概 念 模 型 （ 1 ） 明 確 地 定 義 所 研 究 的 問 題 （ 2 ） 確 定 建 模 目 的 （ 3 ） 確 定 系 統 邊 界 （ 4 ） 建 立 因 果 關 系 圖 建 立 定 量 模 型 （ 或 概 念 模 型 的 定 量 化 ） （ 1 ） 選 用 適 當 的 數 學 方 法 （ 2 ） 確 定 變 量 間 的 函 數 關 系 （ 3 ） 估 計 參 數 值 （

10、 4 ） 編 寫 計 算 機 程 序 （ 5 ） 確 定 模 擬 的 時 間 步 長 （ 6 ） 運 行 模 型 ， 獲 得 最 終 結 果 模 型 檢 驗 模 型 確 認 （ m o d e l v e r if ic a tio n ） ： 仔 細 檢 查 數 學 公 式 和 計 算 機 程 序 模 型 驗 證 （ m o d e l v a lid a t in g ） ： （ 1 ） 對 模 型 結 構 和 變 量 間 關 系 合 理 性 的 檢 驗 （ 2 ） 模 型 輸 出 結 果 與 實 際 值 的 直 接 比 較 （ 3 ） 模 型 的 敏 感 性 分 析 （ s e n s

11、itiv ity a n a ly s is ） （ 4 ） 模 型 的 不 確 定 性 分 析 （ u n c e r ta in ty a n a ly s is ） 注 ： 這 并 非 意 味 著 一 個 模 型 必 須 要 經 過 上 述 多 種 方 法 的 檢 驗 ， 但 多 種 方 法 為 模 型 檢 驗 提 供 了 必 要 的 選 擇 余 地 （ 詳 見R y k iel， 1 9 9 6 ） 。 模 型 的 應 用 （ 1 ） 設 計 和 執 行 模 擬 實 驗 （ 2 ） 分 析 、 綜 合 和 解 譯 模 型 結 果 （ 3 ） 與 生 態 學 同 行 或 應 用 領 域 的 對 象 交 流 模 型 結 果 并 征 求 改 進 意 見 ， 發 表 論 文 和 專 著 。 第63頁/共86頁 遙感圖像遙感圖像： 空間數據空間數據： 文獻數據和統計資料：文獻數據和統計資料： 氣象數據：氣象數據： （一）、數據庫的建立（一）、數據庫的建立 第64頁/共86頁 第65頁/共86頁 2003年衛星影像圖（下） 1988年衛星影像圖（上 ） 第66頁/共86頁 第67頁/共86頁 第68頁/共86頁 第69頁/共86頁 第70頁/共86頁 第71頁/共86頁 第72頁/共86頁 第73