MaxEnt模型

摘要： 水曲柳(Fraxinus mandshurica)是国家二级保护植物,是北方为数不多的珍贵硬阔树种,经济价值较高。使用R数据包ENMeval优化后的最大熵模型(Maxent),预测潜在适生区变迁过程,探索制约其潜在适生区发生变化的环境因子,进而识别可能引起迁移的气候异常因子。结果表明,受试者工作特征曲线下面积(AUC值)为0.9524,说明Maxent模型有很好的预测能力;水曲柳的现代高等适生区位于黑龙江和吉林东部、陕西南部以及甘肃东南部;影响水曲柳适生区变化的环境因子主要有年降水量、最暖季度平均气温、等温性、降水量季节性变化、海拔和最干月降水量,降水因子可能是制约水曲柳适生区变化的关键因子;水曲柳各时期的适生区范围变化较大,黑龙江、吉林、陕西为较为稳定的适生区,可能是水曲柳过去和未来稳定的避难所,未来高等适生区面积相对现代均有增加,推测水曲柳可能更加适应未来的高温环境。

摘要： 为明确气候变暖对三裂叶豚草的潜在适生区域的影响并揭示三裂叶豚草潜在扩散路径及规律,文章选取辽宁省作为研究区域,模拟气候变暖条件下三裂叶豚草在2050年潜在分布范围。研究结果表明,拟合温室气体排放量低的情况下(RCP4.5),三裂叶豚草扩散面积相比2019年增加了10919.9 km^(2),其中中度和高度适生区分别增加了3137.32 km^(2)和7782.58 km^(2),面积占比分别增加了1.24%和3.07%;拟合温室气体排放量高的情况下(RCP8.5),三裂叶豚草中高度适宜区面积相比2019年增加了6932.2 km^(2),中度和高度适宜区面积分别增加了2554.81 km^(2)和4377.11 km^(2),面积占比增加了1.01%和1.73%,说明高温室气体排放量并没有加速三裂叶豚草的快速扩张。高低温室气体排放量情况下,扩张方向大致相同,均表现为为西北和西南两个方向。其一为以中部平原地区为中心向西北方向的锦州、阜新扩张,由原来的低度适生区转变为高度适生区,西部沿大小凌河方向扩张;其二为沿辽宁中部河流向西南方向扩张,营口盘锦沿海地区扩散趋势明显。刀切法检验结果表明高程对三裂叶豚草生境适宜度的贡献率最高,占47.4%,且高程处于0-200m的范围内、坡度处于0度左右的区域三裂叶豚草适宜性指数较高,说明三裂叶豚草适合分布在高程较低、坡度较缓的平原区域。该研究结果为三裂叶豚草在辽宁省乃至全国的入侵风险预警防治提供技术支撑。

摘要： 杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国主要的造林树种之一,具有重要的药用、经济和生态服务功能。在全球变暖趋势持续的背景下,气候成为制约物种生存和发展的重要因素,其中空间分布和生态位变化对生态过程的解释至关重要。基于211个杉木分布点和20个环境变量,利用MaxEnt模型和R语言的ecospat软件包对杉木适生区和生态位的变化进行研究,分析杉木对未来气候持续变暖的响应。结果表明杉木当前潜在适生区219.67万km^(2),约占国土总面积的22.88%,主要分布在我国800 mm等降水量线以东的地区,年均温、昼夜温差日均值和最干月降雨量是影响杉木分布的最主要环境变量。未来杉木适生区分布将沿着经纬度方向迁移,高度和低度适生区面积均不断减少。主成分分析(PCA)表明杉木气候生态位在不同时段不同代表性浓度路径下发生转移和扩展,气候生态位中心将向年均温和最暖季降雨量移动。生态位重叠指数均呈现不断下降的趋势,且RCP8.5情景下的生态位重叠率下降最为明显。结果表明全球气候变暖会改变物种的空间分布区域,并将对现存的生态系统产生不同程度的影响。杉木与气候变化关系的研究拓展了人们对气候变化与植物物种生态特征的认识,为杉木乃至乔木树种的保护和利用提供了理论依据。

摘要： 刺果瓜是一种入侵杂草,具有侵略的蔓延习性,可侵染多种作物,包括玉米、大豆等,入侵后可导致严重减产并增加管理成本。利用生态位模型和地理信息系统预测现代和未来气候背景下,刺果瓜在辽宁省的潜在分布格局,运用遥感数据提取刺果瓜在辽宁省高适生区的玉米分布情况并计算农业经济损失,为相关部门更精准的监测和治理刺果瓜在辽宁省的扩散提供理论依据。研究结果表明:现代气候背景下,刺果瓜在辽宁省的高适生区面积为6.07×10^(4)km^(2),占辽宁省总土地面积的39%,中适生区面积为3.97×10^(4)km^(2),占辽宁省总土地面积的28%,低适生区面积为4.26×10^(4)km^(2),占辽宁省总土地面积的26%。气候变化背景下,刺果瓜在辽宁省的入侵范围将显著增加,几乎扩展为全区域适生,最适宜区域的重心在未来呈现向高纬度和西北方向转移的变化趋势。影响刺果瓜分布的主要环境因子为年降雨量、年平均气温、太阳辐射(1,2,8月)、海拔、土壤酸碱度、土壤基本饱和度、温度年较差,高程和土壤因子对模型的贡献率明显小于气候因子,降雨和温度是影响刺果瓜分布的重要环境因素。刺果瓜在高适生区入侵10%玉米田面积基础上,可能对辽宁省造成的经济损失高达4.3亿元,应在辽宁省范围内开展日常监测,重点对辽南和辽东的玉米种植区进行普查。

摘要： 云南省华坪县作为我国芒果的主要产地之一,近年来大力发展芒果种植业以及周边产业,促进了当地农业与旅游业的快速发展。为了更加科学高效地在空间尺度上对芒果种植区进行规划与管理,采用多时相Sentinel-2遥感影像构建多种植被指数,结合辅助地形因子与已挂果投产的芒果种植区野外调查点数据,通过MaxEnt模型对华坪县已投产芒果种植区进行分类识别,最后根据不同的阈值对预测结果进行二值化分类与精度评价。结果表明:二值化分类精度最高的阈值规则为10 percentile training presence,对应的阈值为0.257,分类总体精度为93.72%;在该阈值规则下估算已挂果投产的芒果种植区面积约为1.07万hm^(2),与研究时段内华坪县已有挂果投产的芒果种植区面积1.13万~1.20万hm^(2)相近。因此,所选取的植被指数与地形因子组合在利用MaxEnt模型进行已投产芒果种植区的识别应用中取得了较好的效果,能为其他地区类似的研究应用提供借鉴,同时能为芒果种植业的发展与规划提供数据参考与决策支持。

摘要： 以王朗自然保护区为例,考虑地质灾害影响,完善王朗大熊猫生境评价指标体系,确定海拔、坡度、坡向、距河流距离、植被、竹子分布、距道路距离、灾害点密度为评价指标。采用AHP-PCA熵权法和Maxent模型综合评价王朗大熊猫生境适宜性,基于两种方法结果预测大熊猫潜在活动区域。结果表明:(1)AHP-PCA熵权法和Maxent模型得到王朗大熊猫适宜栖息地主要在东北部及大窝函、竹根岔、长白沟,该区域植被丰富,食物水源充足,受自然灾害和人类干扰较小;(2)AHP-PCA熵权法不受物种分布影响,仅与环境指标相关,得到适宜大熊猫生境与Maxent模型预测区域有较高的重叠性,说明AHP-PCA法也可用于大熊猫生境评价且准确度较高;(3)基于两方法结果得到大熊猫栖息地潜在活动区域,主要是大窝函及竹根岔沟的西南方向延伸区域,面积约30.36 km^(2)。

摘要： 以中国西南地区(云南、四川、重庆、贵州)为研究区,基于《1∶100万中国植被图》113种乔木分布数据,结合ArcGIS和37个环境变量,筛选各乔木主导环境变量,构建最大熵分布预测模型,进而拟合得到西南地区乔木物种丰富度的空间分布图,并结合未来气候情景预测西南地区乔木物种丰富度变化趋势.结果表明:(1)西南地区乔木物种丰富度整体格局呈现北高南低的分布特点,丰富度热点地区主要分布于25.0°N—30.0°N与100.0°E—105.0°E范围内,即横断山脉地区,其次在滇南与滇东南区域同样具有较高的物种丰富度;丰富度低值区域为川西北以东区域、四川盆地中丘浅区、云贵高原腹地.(2)未来气候情景下,乔木物种丰富度变化整体呈现递减趋势,丰富度高值分布区域下降趋势明显,仅有滇西北、三江流域与贵渝交界之处以南的物种丰富度略有增高.(3)西南地区乔木物种丰富度分布格局受温度和降水的共同影响,最湿季均温与年降水量是决定西南地区乔木物种当前分布格局的主导环境因子.

摘要： 模拟、预测新疆准噶尔盆地沙丘禾草大赖草的生态适宜性及其空间分布特征,以及对未来气候变化的可能响应,指导该濒危植物的保护。研究基于大赖草的24个自然分布点和8个环境因子,利用GIS空间分析和Max⁃Ent模型,分析基准气候(1970—2000年)和社会经济路径SSP2下2050时段(2041—2060年)和2070时段(2081—2100年)大赖草的适宜分布范围及分布格局变化,并利用多元环境相似度面和最不相似变量探究影响大赖草分布的关键气候因子。结果表明:(1)基准气候下,大赖草的适宜分布面积占新疆总面积的5.57%,主要集中于额尔齐斯河流域附近的低覆盖度草地;(2)与基准气候相比,2050时段和2070时段大赖草的适生区呈显著减少趋势,占比分别为0.99%和1.33%,适宜生境高度破碎化,适生区的质心向西北方高纬度和高海拔地区迁移;(3)最干月降水量、降水量季节性变化和温度季节性变化是影响准噶尔盆地大赖草适宜分布的关键气候因子。

摘要： 【目的】为预测和分析大豆蚜Aphis glycines的全球潜在地理分布,研究大豆蚜分布与环境变量之间的联系。【方法】利用最大熵法生态位模型(maximum entropy niche-based modeling,MaxEnt)和地理信息系统软件ArcGIS,根据收集的大豆蚜已知分布点和环境变量,预测大豆蚜的全球潜在地理分布区,推测环境变量对大豆蚜分布的影响。【结果】结果表明,大豆蚜适生区主要分布在低海拔地区,高度适生区集中在25°~50°N的中国、日本、韩国、朝鲜、加拿大、美国、意大利和格鲁吉亚。决定大豆蚜分布地点的关键环境变量为最暖季度降水量、最暖季度平均温度、最湿季度平均温度、最干月降水量、月平均昼夜温差和温度季节性变化标准差。【结论】大豆蚜潜在地理分布区域广泛,应在各国大豆农产品贸易时做好检验检疫工作,以防止大豆蚜的扩散。

摘要： 探究气候变化对天山森林植物潜在空间分布的影响及其模拟预测有助于揭示中尺度下植物分布格局对气候变化的适应对策和反馈机制,对促进干旱区山地森林生态系统的生物多样性保育和森林资源可持续管理有着重要的科学和实践意义。基于雪岭云杉的分布点数据和环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型、GIS工具及R软件估计其在基准气候(1970-2000年)及2050(2041-2060年)和2070(2061-2080年)时段基于RCPs气候情景下的潜在分布范围、空间格局变化及生态位分化。结果表明:(1)雪岭云杉在基准气候下的潜在分布与2019年秋季的NDVI植被覆盖变化基本保持一致,高适生分布区主要分布在东疆的哈密、巴里坤和伊吾,北疆主要分布在天山北坡、博格达山、北塔山和伊犁河谷,南疆主要分布在天山南坡。另外,在阿尔泰山南坡、塔城、裕民、托里、西昆仑山和小帕米尔山地也有分布。(2)限制雪岭云杉潜在分布的关键因子为降水(最干月降水量、最冷季降水量和降水季节性)和温度(最干季平均温度、年均温、等温性和气温年较差)、土壤剖面有效含水量、土壤碳密度及海拔,其累计贡献率之和达到87.28%。(3)2050和2070时段,雪岭云杉的适宜分布范围均呈不显著的增加趋势,但RCP6.0情景比RCP2.6较显著,分别扩增了3.33%和3.47%;低、中、高适生区均保持相对稳定的变化,从RCP2.6到RCP6.0情景下增幅分别在1.78%、1.26%和0.98%左右;适生分布区的重心总体上呈现出向高纬度、向东北迁移的趋势,但变化幅度不显著。(4)PCA分析表明雪岭云杉在南疆的气候生态位最广泛、北疆次之、东疆最窄,生态位分化检测表明北疆、南疆和东疆未发生明显分化。

摘要： 2013年11月到2016年3月,在卧龙自然保护区27个位点布设红外相机,其中10个位点成功拍摄到雪豹影像,基于MaxEnt模型预测雪豹在卧龙的适宜栖息地.结果显示:雪豹的适宜栖息地面积为345km2,占总面积的12％.其中,279km2(81％)位于核心区,49km2位于缓冲区,17km2位于实验区.植被类型、年均温、坡向是影响雪豹栖息地选择的主要环境因子.雪豹主要选择年均温-8～0°C的阳坡,最偏好的植被类型为草甸.本研究为卧龙的雪豹栖息地保护研究工作提供了基础资料.

摘要： 2013年11月到2016年3月,在卧龙自然保护区27个位点布设红外相机,其中10个位点成功拍摄到雪豹影像,基于MaxEnt模型预测雪豹在卧龙的适宜栖息地.结果显示:雪豹的适宜栖息地面积为345km2,占总面积的12％.其中,279km2(81％)位于核心区,49km2位于缓冲区,17km2位于实验区.植被类型、年均温、坡向是影响雪豹栖息地选择的主要环境因子.雪豹主要选择年均温-8～0°C的阳坡,最偏好的植被类型为草甸.本研究为卧龙的雪豹栖息地保护研究工作提供了基础资料.

摘要： 2013年11月到2016年3月,在卧龙自然保护区27个位点布设红外相机,其中10个位点成功拍摄到雪豹影像,基于MaxEnt模型预测雪豹在卧龙的适宜栖息地.结果显示:雪豹的适宜栖息地面积为345km2,占总面积的12％.其中,279km2(81％)位于核心区,49km2位于缓冲区,17km2位于实验区.植被类型、年均温、坡向是影响雪豹栖息地选择的主要环境因子.雪豹主要选择年均温-8～0°C的阳坡,最偏好的植被类型为草甸.本研究为卧龙的雪豹栖息地保护研究工作提供了基础资料.

摘要： 麦红吸浆虫是中国小麦生产最重要的害虫之一.本文采用中国1950年的地理数据,结合1950～2000年气象数据,用MAXENT模型对麦红吸浆虫在中国小麦产区分布进行预测评价,结果表明:该模型准确预测了1980年以后该虫在中国黄淮海麦区的发生分布;该模型结合测定出的麦红吸浆虫幼虫圆茧的过冷却点[天津样点(-25.34±2.65)°C],表明该虫在中国东北春麦区不能越冬,不适宜生存.欧洲和北美中西部麦红吸浆虫的分布验证了该模型预测的准确性.

摘要： 麦红吸浆虫是中国小麦生产最重要的害虫之一.本文采用中国1950年的地理数据,结合1950～2000年气象数据,用MAXENT模型对麦红吸浆虫在中国小麦产区分布进行预测评价,结果表明:该模型准确预测了1980年以后该虫在中国黄淮海麦区的发生分布;该模型结合测定出的麦红吸浆虫幼虫圆茧的过冷却点[天津样点(-25.34±2.65)°C],表明该虫在中国东北春麦区不能越冬,不适宜生存.欧洲和北美中西部麦红吸浆虫的分布验证了该模型预测的准确性.

摘要： 麦红吸浆虫是中国小麦生产最重要的害虫之一.本文采用中国1950年的地理数据,结合1950～2000年气象数据,用MAXENT模型对麦红吸浆虫在中国小麦产区分布进行预测评价,结果表明:该模型准确预测了1980年以后该虫在中国黄淮海麦区的发生分布;该模型结合测定出的麦红吸浆虫幼虫圆茧的过冷却点[天津样点(-25.34±2.65)°C],表明该虫在中国东北春麦区不能越冬,不适宜生存.欧洲和北美中西部麦红吸浆虫的分布验证了该模型预测的准确性.

摘要： 麦红吸浆虫是中国小麦生产最重要的害虫之一.本文采用中国1950年的地理数据,结合1950～2000年气象数据,用MAXENT模型对麦红吸浆虫在中国小麦产区分布进行预测评价,结果表明:该模型准确预测了1980年以后该虫在中国黄淮海麦区的发生分布;该模型结合测定出的麦红吸浆虫幼虫圆茧的过冷却点[天津样点(-25.34±2.65)°C],表明该虫在中国东北春麦区不能越冬,不适宜生存.欧洲和北美中西部麦红吸浆虫的分布验证了该模型预测的准确性.

摘要： 本发明的基于MaxEnt模型的螺类入侵适生性分析方法、系统及终端，包括：对采集的螺类入侵事件所对应的多个物种分布点以及多个环境变量进行筛选，并构建基于MaxEnt模型的经参数优化的螺类入侵适生性分析模型；基于所述螺类入侵适生性分析模型，对待预测地区的螺类入侵适生性进行分析。本发明可以降低Maxent适生模型的复杂度，从而减少运算时间，使得模型构建时不过拟合，提高了模型转移能力，可以适用于各种入侵螺类物种的适生性分析，大大提高了入侵螺类物种的适生性分析效率。

摘要： 本发明提供一种基于植被MaxEnt生态位模型的生态环境评价方法，涉及植被生态环境评价技术领域。该种基于植被MaxEnt生态位模型的生态环境评价方法，包括以下具体步骤：S1.根据某一地区的植被分布情况，系统的统计该地区的植被覆盖情况，并利用MaxEnt软件对该地区的植被分布情况进行计算和分析，同时根据植被的分布情况，利用图像处理软件模拟出植被的分布范围、分布情况以及分布特点；S2.调取该地区近年来的空气质量、气候因子相关数据，并根据相关数据制作出该地区近年的空气质量、气候变化图表。通过综合该地区植被分布情况、空气质量相关数据、水质检测情况、土壤检测情况以及气候变化数据，对该地区的生态环境质量进行全方面系统的评估、评价。

摘要： 本发明公开了一种基于Maxent和GIS的森林火灾风险评估方法，包括以下步骤：S1、采集森林火点事件的点位分布数据并对数据进行转换、筛选、过滤和验证，获得森林火点的有效分布点位；S2、采集环境因子变量：包括地貌形态、气候条件、植被属性和人类活动变量；S3、利用GIS技术对环境因子进行筛选、预处理，选出对森林火灾贡献率最大的环境因子；S4、对森林火灾事件和环境因子构建基于Maxent模型的森林火灾风险评估模型；S5、对待测地区的森林火灾风险进行精度评估；S6、可视化评估区域的森林火灾风险等级和区划结果。本发明运用Maxent模型开展森林火灾风险评估，提高森林火灾防护的效率，加强了森林火灾防护的效果。

摘要： 基于MaxEnt与GIS对云南重点保护野生植物潜在生境分析方法为明确国家重点保护物种的潜在生境分布区，以云南省为研究区域，以云南榧树为例，选取45个云南榧树分布点和8个主导环境因子，运用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)分析其潜在生境分布，利用MaxEnt软件内置的刀切法(Jackknife)分析影响其分布的主要环境因子，其预测结果采用受试者工作特征曲线(Receiveroperating characteristic，AUC)进行检验精度，并将其生境预测结果与现有的云南省自然保护地进行叠加分析保护状况。

摘要： 本发明公开一种基于MaxEnt和ArcGIS的喜树分布预测方法，从气候变量和土壤变量中筛选出重要的生态因子；利用MaxEnt模型预测喜树仅在气候模拟条件下和仅在土壤模拟条件下当前和未来气候情景下的潜在分布，并通过图层叠加得出气候土壤双重适生区域；最后，预测和量化喜树在不同气候变化情景下气候与土壤双重高适宜生境范围的变化。本发明针对喜树的气候、土壤环境分别构建，并将高相关的变量重新移动，以减少共线性对模型精度的影响。将两个模型的图层叠加，避免了气候与土壤生态因子变量的共线性对喜树潜在分布的影响。因此，可以更准确的表示土壤因子和气候因子的限制效应。

摘要： 操作路径生成部(210)基于从状态传感器(101)输出的计测状态量，生成针对致动器(111)的操作量时间序列。预测模型部(220)将所述计测状态量和所述操作量时间序列作为输入来运算预测模型，由此，生成状态量预测时间序列。神经网络部(230)将从环境传感器(102)输出的计测环境量和所述状态量预测时间序列作为输入来运算神经网络，由此，校正所述状态量预测时间序列。状态量评价部(240)生成针对所述校正后的状态量时间序列的评价结果。操作路径生成部在所述评价结果满足适当基准的情况下，将所述操作量时间序列的前头的操作量向所述致动器输出。

摘要： 一种基于Matlab的机理模型、概念模型与数据模型的城市排水系统仿真控制混合模型，包括如下步骤：确定精细化建模范围和粗略建模范围、构建在线机理模型、构建概念模型、在线机理模型与概念模型耦合、模型参数校正、通讯指令关系建立、降雨过程建立、排水系统水量和水质模拟、排水系统仿真控制、数据模型辅助应用和模拟结果分析展示。使用该方法构建的混合模型是一种通用性的城市排水系统仿真控制混合模型，其融合在线机理模型SWMM模型、概念模型及数据模型，可实现城市排水系统水量、水质的快速模拟、高效仿真控制和自动策略优化。

摘要： 一种基于C语言的机理模型、概念模型与数据模型的城市排水系统仿真控制混合模型，包括如下步骤：确定模型范围：确定精细化建模范围和粗略建模范围；在线机理模型构建；概念模型构建；在线机理模型与概念模型耦合；模型参数校正；降雨过程建立；排水系统水量、水质模拟；排水系统仿真控制；数据模型辅助应用：构建神经网络模型，通过接收特征数据建立降雨与径流、管网流量与深度的关系，关系建立后用于径流及管网深度的预测；模拟结果分析展示。该模型融合C语言的在线机理模型SWMM模型、概念模型及数据模型的丰富功能，实现城市排水系统水量、水质的快速模拟、高效仿真控制和自动策略优化。

摘要： 提供用于构建能够生成多种数据的生成模型的技术。本发明的一个方面涉及的模型生成装置具备：生成部，使用生成模型生成数据；发送部，将生成的数据分别发送至多个学习完毕的识别模型，使各识别模型对数据执行识别，多个学习完毕的识别模型分别通过使用本地学习数据的机器学习获得了识别被提供的数据是否为本地学习数据的能力；接收部，接收各识别模型对被发送的数据进行识别的结果；以及学习处理部，通过使用接收到的识别的结果的机器学习来训练生成模型，以生成使多个识别模型中的至少任意一个识别模型的识别性能降低这样的数据。

摘要： 三维模型编码装置(300)，具备：投影部(301)，将三维模型投影到至少一个以上的二维平面，从而生成二维图像；校正部(302)，利用二维图像，对二维图像中包括的构成没有投影三维模型的无效区域的一个以上的像素进行校正，从而生成校正图像；以及编码部(304)，对校正图像进行二维编码，从而生成编码数据。