基于“PLUS模型+”InVEST模型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多情景模擬預(yù)測
從數(shù)據(jù)、方法、實(shí)踐三方面對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多情景預(yù)測進(jìn)行講解。內(nèi)容涵蓋多源數(shù)據(jù)的獲取、選擇與統(tǒng)一;ArcGIS空間數(shù)據(jù)處理、空間分析與制圖;PLUS模型和InVEST模型的原理,參量提取與模型運(yùn)行及結(jié)果分析;土地利用時空變化以及對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響分析;
您將可以學(xué)會:1)基于歷史土地利用數(shù)據(jù),進(jìn)行多情景模式下的未來土地利用預(yù)測;2)利用InVEST模型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行量化與評價(jià);3)空間數(shù)據(jù)時空變化預(yù)測與分析;4)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間異質(zhì)性歸因分析。在具體實(shí)踐案例中,您將學(xué)會運(yùn)用上述原理和技術(shù)方法,提升空間信息技術(shù)的應(yīng)用能力水平。
第一章?理論基礎(chǔ)與軟件介紹
1、概念界定與理論基礎(chǔ)
?土地利用
?多情景模擬
?生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)
2、地理數(shù)據(jù)簡介
?地理數(shù)據(jù)庫:
文件地理數(shù)據(jù)庫:保存在文件系統(tǒng)文件夾中的多種類型的 GIS 數(shù)據(jù)集的集合;
個人地理數(shù)據(jù)庫:在 Microsoft Access 數(shù)據(jù)文件中存儲和管理的 ArcGIS 地理數(shù)據(jù)庫的原始數(shù)據(jù)格式
?柵格數(shù)據(jù):由按行和列(或格網(wǎng))組織的像元(或像素)矩陣組成,其中的每個像元都包含一個信息值。柵格可以是數(shù)字航空像片、衛(wèi)星影像、數(shù)字圖片或甚至掃描的地圖。
?矢量數(shù)據(jù):存儲地理要素的幾何位置和屬性信息的非拓?fù)浜唵胃袷?地理要素通過點(diǎn)、線或面(區(qū)域)來表示。

?表格數(shù)據(jù):

3、ArcGIS空間數(shù)據(jù)處理與分析介紹與實(shí)踐
?ArcGIS平臺簡介
?ArcGIS常用坐標(biāo)系
?ArcGIS空間數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)換
?ArcGIS空間分析
?ArcGIS制圖技巧
4、PLUS模型和InVEST模型介紹及安裝
?PLUS版本介紹,安裝;
?PLUS軟件界面,常用功能介紹;
?InVEST版本介紹,安裝;
?InVEST軟件界面,常用功能介紹;
過去踩過的那些坑—常見錯誤和使用注意;路徑問題等
第二章?數(shù)據(jù)獲取與制備
1、土地利用數(shù)據(jù)
?土地利用數(shù)據(jù)集介紹及獲取方法
?土地利用數(shù)據(jù)集選取
?土地利用數(shù)據(jù)預(yù)處理:影像拼接、裁剪、重投影等
2、驅(qū)動因子數(shù)據(jù)
?氣候環(huán)境數(shù)據(jù)
?社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)

3、不同類型數(shù)據(jù)制備方法與實(shí)踐
?柵格數(shù)據(jù)處理:
柵格影像拼接、裁剪、重投影及重采樣等處理;
?基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理及空間分析:
歐氏距離算法介紹與分析
密度分析算法介紹與分析

?地形因子提取
坡度、坡向、地形起伏度、山體陰影等地形因子提取的原理與方法

?土壤因子數(shù)據(jù)提取
屬性表的編輯與導(dǎo)出
連接表的屬性
重分類:多種可對輸入像元值進(jìn)行重分類或?qū)⑤斎胂裨蹈臑樘娲档姆椒?br>查找表:通過在輸入柵格數(shù)據(jù)表中查找另一個字段的值來新建柵格

?氣象因子數(shù)據(jù)處理:
站點(diǎn)數(shù)據(jù)下載及提取
插值分析:反距離權(quán)重法(inverse distance weighting,IDW)、自然鄰域法、趨勢面法和樣條函數(shù)法等方法對氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)插值分析;
NetCDF 數(shù)據(jù)處理:根據(jù) NetCDF 文件創(chuàng)建柵格圖層

?柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法

第三章?土地利用格局模擬
1、PLUS模型原理
?基于土地?cái)U(kuò)張分析策略的規(guī)則挖掘框架
?基于多類型隨機(jī)斑塊種子的CA模型
2、PLUS模型構(gòu)建及精度驗(yàn)證
?土地利用擴(kuò)張分析

?模擬參數(shù)設(shè)置
(1)限制區(qū)域
(2)領(lǐng)域效應(yīng)
(3)轉(zhuǎn)化成本
(4)領(lǐng)域權(quán)重
(5)土地利用需求
利用Markov模型來預(yù)測完成

式中:St、St+1為t、t+1時期土地利用,Pij為轉(zhuǎn)移概率矩陣,n為土地利用類型。
?模型精度驗(yàn)證
總體精度(overall accuracy)
Kappa系數(shù)
3、不同情景下橫斷山區(qū)土地利用格局模擬
?自然發(fā)展情景下土地利用模擬
?生態(tài)保護(hù)情景下土地利用模擬
?經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先情景下土地利用模擬

第四章?生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估
1、InVEST模型原理與模塊
2、產(chǎn)水服務(wù)

?數(shù)據(jù)需求與制備:

3、土壤保持

?數(shù)據(jù)需求與制備:

4、碳儲量

?數(shù)據(jù)需求與制備:

5、生境質(zhì)量

?數(shù)據(jù)需求與制備:

第五章?時空變化及驅(qū)動機(jī)制分析
1、土地利用時空變化分析
?土地利用結(jié)構(gòu)變化分析
?土地利用動態(tài)度分析
?土地利用轉(zhuǎn)移矩陣分析
?土地利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析

2、空間自相關(guān) (Global Moran's I) (Spatial Statistics) 分析原理與實(shí)踐
3、高/低聚類(Getis-Ord General G)分析 的工作原理與實(shí)踐
?使用 Getis-Ord General G 統(tǒng)計(jì)可度量高值或低值的聚類程度。
4、空間分層異質(zhì)性分析
?地理探測器原理
?地理探測器模塊安裝與介紹
?因子檢測
?交互探測
5、局域回歸分析
?地理加權(quán)回歸模型介紹
?模型建立的基本準(zhǔn)則
(1)空間權(quán)重系數(shù)確定
(2)帶寬選擇準(zhǔn)則
?參數(shù)及評價(jià)指標(biāo)分析
?回歸系數(shù)空間格局分析
第六章?論文撰寫技巧及案例分析
1、科技論文結(jié)構(gòu)
介紹摘要、緒論、方法、結(jié)果、討論、結(jié)論的寫作要點(diǎn)
2、科技論文圖表規(guī)范
3、論文投稿技巧分析
4、SCI論文案例分析
5、模型應(yīng)用可拓展方向